JP2019111126A - Drum type washing machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は脱水機能を有するドラム式洗濯機に関する。 The present invention relates to a drum-type washing machine having a dewatering function.
一般家庭あるいはコインランドリーなどに設置される洗濯機は、洗濯脱水機能、洗濯脱水乾燥機能を備えるものがある。 Some washing machines installed in general homes or coin laundry have washing and dewatering functions and washing and dewatering and drying functions.
脱水機能を有する洗濯機は、ドラム内で洗濯物の偏りにより振動や騒音が発生する。また洗濯物の偏りが大きければ、回転時のドラムの偏心量が大きくなり、回転に大きなトルクが必要となるので脱水運転を開始することができない。 In the washing machine having a dewatering function, vibration and noise are generated due to the deviation of the laundry in the drum. Further, if the deviation of the laundry is large, the amount of eccentricity of the drum at the time of rotation becomes large, and a large torque is required for the rotation, so the dewatering operation can not be started.
また従来の洗濯機では、洗濯槽の近傍に位置付けられたマイクロスイッチにより、ドラムのアンバランス量を機械的に検知する構造がとられていた。マイクロスイッチを設けた構造の場合、マイクロスイッチが作動し得るよう、製造時にマイクロスイッチの動作距離を精密に調整する調整作業が必要であった。 Moreover, in the conventional washing machine, the structure which mechanically detects the unbalance amount of a drum with the micro switch located in the vicinity of the washing tub was taken. In the case of the structure provided with the microswitch, it is necessary to make adjustment operations to precisely adjust the working distance of the microswitch at the time of manufacture so that the microswitch can operate.
また洗濯機の据え付け状況によっては、洗濯槽の位置が所定の位置からずれてしまうことがあり、この位置ずれがマイクロスイッチの動作距離のずれを招来してしまい、振動検知すなわち洗濯槽のアンバランス量が正確に検知できないという不具合を発生させていた。 Further, depending on the installation condition of the washing machine, the position of the washing tub may be deviated from the predetermined position, and this positional deviation causes a shift of the working distance of the micro switch, and vibration detection, that is, imbalance of the washing tub. The problem was that the quantity could not be detected accurately.
またマイクロスイッチによらないアンバランス量の検知方法として、ドラムを駆動するモータを制御するドラムインバータとも称されるモータ制御回路を用いたものも提案されている。この検知方法は、モータ電流の変動が負荷トルクの変動により生じ、モータ電流のピークはドラムの1回転期間内において負荷トルクが最大になるタイミングで発生することに着目し、モータ制御回路を構成するインバータのトルク電流を通じてトルクの変動を検知し、当該トルクの変動から洗濯物の偏りであるアンバランス量を検知するというものである(例えば、特許文献1参照)。 Further, as a method of detecting an imbalance amount not using a micro switch, a method using a motor control circuit also called a drum inverter for controlling a motor for driving a drum has been proposed. This detection method forms a motor control circuit focusing on the fact that the motor current fluctuation is caused by the load torque fluctuation and the peak of the motor current is generated at the timing when the load torque becomes maximum within one rotation period of the drum. The fluctuation of the torque is detected through the torque current of the inverter, and the imbalance amount which is the deviation of the laundry is detected from the fluctuation of the torque (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、インバータのトルク電流の特性として、低回転域でしかトルク電流検知ができないデメリットがある。つまり、中速回転数以上ではアンバランス量が検知できないことになり、脱水による水の抜け方が異なる衣類の場合、低速回転ではバランスがとれていても、高速回転になると衣類バランスが崩れて強振動が発生する恐れがある。 However, as a characteristic of the torque current of the inverter, there is a disadvantage that the torque current can be detected only in the low rotation range. In other words, the imbalance amount can not be detected at medium-speed rotations or more, and in the case of clothes with different ways of removing water due to dehydration, clothing balance collapses at high-speed rotation even if balance is maintained at low-speed rotation Vibration may occur.
このように回転数が高い状態にある洗濯槽のアンバランス量を検知しようとすれば、一旦回転数を低下させてからモータ制御回路によるアンバランス量の検知を行わなければならない。すなわち、回転数を一旦低下させてから再び上昇させるということは、脱水工程の時間が長くなってしまうということを意味する。 As described above, in order to detect the unbalanced amount of the washing tub in which the rotational speed is high, it is necessary to once decrease the rotational speed and then detect the unbalanced amount by the motor control circuit. That is, to once lower the rotational speed and then to increase it means that the time of the dehydration step becomes long.
これに対して、加速度センサを用いることも考えられる。加速度センサであればモータ制御回路でカバーできない中、高速域でのドラムのアンバランス量を検知することが可能である。しかしながら、加速度センサは逆に低速域でのドラムのアンバランス量を検知することができないため、検知可能な回転数まで一旦ドラムを加速し、アンバランスが生じていれば再び減速してブレーキ制御等のアンバランス量を低減する制御を行わなければならない。 On the other hand, it is also conceivable to use an acceleration sensor. While the acceleration sensor can not be covered by the motor control circuit, it is possible to detect the unbalance amount of the drum in a high speed region. However, since the acceleration sensor can not detect the unbalance amount of the drum in the low speed region, the drum is once accelerated to a detectable rotational speed, and if the unbalance occurs, the speed is reduced again and brake control etc. Control to reduce the amount of unbalance of
つまり、トルク電流によってアンバランス量を検知する場合には、アンバランスがあるか否かも分からない段階で、アンバランス量の検知のために中・高速域から一旦回転数を低下させてアンバランス量を検知する処理が必要になる。一方、加速度センサによってアンバランス量を検知する場合には、アンバランスがあるか否かも分からない段階で、アンバランス量の検知のために低速域から一旦中・高速域に回転数を上昇させてアンバランス量を検知する処理が必要になる。 That is, when detecting the amount of unbalance by the torque current, at the stage where it is unknown whether or not there is an unbalance, the number of rotations is temporarily reduced from the middle and high speed regions to detect the unbalance amount. Processing is required to detect On the other hand, when detecting the unbalance amount by the acceleration sensor, at the stage where it is unknown whether or not there is an unbalance, the rotational speed is once raised from the low speed region to the middle or high speed region to detect the unbalance amount. Processing to detect the amount of imbalance is required.
このような制御は、最高脱水回転数に至るまでの立ち上げ時間に遅れが生じる要因になり、ひいては洗濯時間全体を引き延ばす原因となる。 Such control causes a delay in the start-up time up to the maximum dewatering speed, which in turn causes the entire washing time to be extended.
本発明は、アンバランス量の検知のためだけに回転数を増減させる無駄を省き、低速域から高速域まで円滑にアンバランス量を検知することを通じて、脱水工程を滞りなく行い、静寂な運転とともに洗濯時間を短縮可能なドラム式洗濯機を提供することを目的としている。 The present invention eliminates the waste of increasing or decreasing the rotational speed only for detecting the amount of imbalance, and smoothly detects the amount of imbalance from the low speed region to the high speed region, thereby performing the dehydration process without delay, along with quiet operation. It is an object of the present invention to provide a drum-type washing machine capable of shortening the washing time.
本発明は、かかる目的を達成するために、水平方向又は傾斜方向に延びる軸線周りに回転可能に構成された有底筒状のドラムと、前記ドラムの回転数をモータ制御回路を通じて制御する回転速度制御部と、前記モータ制御回路のトルク電流を検知するトルク電流検知部と、前記ドラムの振動を検知して出力する加速度センサと、前記ドラムの回転位置を検知して出力するドラム位置検知部と、前記ドラム内のアンバランスを検知するアンバランス検知部とを備える。前記アンバランス検知部は、前記トルク電流と前記ドラム回転位置とによってドラム内のアンバランス量およびアンバランス位置を検知する第1の検知モードと、前記加速度センサの出力と前記ドラム回転位置とによって前記ドラム内のアンバランス量およびアンバランス位置を検知する第2の検知モードとを有する。そして、前記回転速度制御部は、第1の回転数域にあるときには、前記第1の検知モードによって検知されるドラム内のアンバランス量およびアンバランス位置に基づいてドラムの回転数を制御し、前記ドラムの回転が前記第1の回転数域よりも高い第2の回転数域にあるときには、前記第2の検知モードによって検知されるドラム内のアンバランス量およびアンバランス位置に基づいてドラムの回転数を制御することを特徴とする。 According to the present invention, in order to achieve the above object, a bottomed cylindrical drum configured to be rotatable about an axis extending in a horizontal direction or a tilt direction, and a rotational speed for controlling the rotational speed of the drum through a motor control circuit. A control unit; a torque current detection unit detecting a torque current of the motor control circuit; an acceleration sensor detecting and outputting a vibration of the drum; a drum position detection unit detecting and outputting a rotational position of the drum And an unbalance detection unit for detecting unbalance in the drum. The unbalance detection unit detects the unbalance amount and the unbalance position in the drum based on the torque current and the drum rotational position, the output of the acceleration sensor, and the drum rotational position. And a second detection mode for detecting an unbalanced amount and an unbalanced position in the drum. The rotational speed control unit controls the rotational speed of the drum based on the imbalance amount and the unbalanced position in the drum detected by the first detection mode when in the first rotational speed range. When the rotation of the drum is in a second rotation number range higher than the first rotation number range, the amount of imbalance in the drum and the unbalanced position detected by the second detection mode are detected. It is characterized in that the number of rotations is controlled.
また本発明は、前記第1の回転数域と前記第2の回転数域の間に中間回転数域を設け、前記回転速度制御部は、前記ドラムの回転が前記中間回転数域にあるときには前記第1の検知モードによって検知されるドラム内のアンバランス量及びアンバランス位置と前記第2の検知モードによって検知されるドラム内のアンバランス量及びアンバランス位置とに基づいてドラムの回転数を制御することを特徴とする。 Further, according to the present invention, an intermediate rotation number range is provided between the first rotation number range and the second rotation number range, and the rotation speed control unit determines that the rotation of the drum is in the middle rotation number range. The number of revolutions of the drum is determined based on the unbalance amount and position in the drum detected by the first detection mode and the unbalance amount and position in the drum detected by the second detection mode. It is characterized by controlling.
また本発明における前記第1の回転数域は、脱水が始まる前の回転数域に設定され、前記回転速度制御部は、前記第1の検知モードにおいて検知されるアンバランス量が予め定めた第1脱水閾値以下であるときは、脱水最高速度に向けて加速を行い、第1脱水閾値よりも大きいときは、ドラム内の収容物を分散するためのブレーキ制御を行うことを特徴とする。 Further, the first rotation speed range in the present invention is set to a rotation speed range before dehydration starts, and the rotation speed control unit is configured to determine an imbalance amount detected in the first detection mode in advance. When 1 dewatering threshold or less, it accelerates toward dewatering maximum speed, when it is larger than 1st dewatering threshold, it features that brake control in order to disperse the contents in the drum is done.
また本発明における前記中間回転数域は、トルク電流による検知範囲と加速度センサによる検知範囲とが一部重畳する領域に設定され、前記回転速度制御部は、前記第1の検知モードまたは前記第2の検知モードのいずれも中間脱水閾値以下であるときは脱水最高速度に向けて加速を行い、前記第1の検知モードまたは前記第2の検知モードの何れかが中間脱水閾値よりも大きいときは、ドラム内の収容物を分散するためのブレーキ制御を行うことを特徴とする。 Further, the intermediate rotational speed range in the present invention is set in a region where a detection range by a torque current and a detection range by an acceleration sensor partially overlap, and the rotational speed control unit performs the first detection mode or the second detection mode. When any of the detection modes is below the middle dehydration threshold, acceleration is performed toward the maximum dehydration speed, and when either the first detection mode or the second detection mode is greater than the middle dehydration threshold, It is characterized in that brake control is performed to disperse the contents in the drum.
また本発明にける前記第2の回転数域は、中・高速回転数域に設定され、前記回転速度制御部は、前記第2の検知モードにおいて検知されるアンバランス量が予め定めた第2脱水閾値以下であるときは、脱水最高速度に向けて加速を行い、前記第2脱水閾値よりも大きいときは、ドラム内の収容物を分散するためのブレーキ制御を行うことを特徴とする。 Further, the second rotation speed range in the present invention is set to a medium / high speed rotation speed range, and the rotation speed control unit is configured to set a second unbalance amount detected in the second detection mode in advance. When it is below the dewatering threshold, acceleration is performed toward the maximum dewatering speed, and when it is larger than the second dewatering threshold, brake control for dispersing the contents in the drum is performed.
また本発明は、前記第1回転数域よりも低い領域に初期アンバランス測定回転数を設定し、前記回転速度制御部は、前記第1の検知モードにおいて検知されるアンバランス量が予め定めた初期分散閾値以下であるときは、脱水最高速度に向けて加速を行い、前記初期分散閾値よりも大きいときは、ドラム内の収容物を分散するためのブレーキ制御を行うことを特徴とする。 In the present invention, the initial imbalance measurement rotation number is set in a region lower than the first rotation number region, and the rotation speed control unit determines in advance the imbalance amount detected in the first detection mode. When it is less than the initial dispersion threshold, acceleration is performed toward the maximum dewatering speed, and when it is larger than the initial dispersion threshold, brake control for dispersing the contents in the drum is performed.
また本発明は、前記ドラムがブレーキ制御を行うために前記第1回転数域よりも低い領域に重力と遠心力がほぼ釣り合う分散開始回転数と、重力が遠心力を上回る分散回転数とを設定し、前記回転速度制御部は、ブレーキ制御を行う際は前記ドラムの回転数を前記分散開始回転数に保ち、アンバランスがドラム上部に位置したときに前記分散回転数に向かって減速する制御を行うことを特徴とする。 Further, according to the present invention, the dispersion start rotational speed at which the gravity and the centrifugal force are substantially balanced and the dispersion rotational speed at which the gravity exceeds the centrifugal force are set in a region lower than the first rotation speed region in order to perform brake control of the drum. When the brake control is performed, the rotational speed control unit keeps the rotational speed of the drum at the dispersion start rotational speed, and performs control to decelerate toward the distributed rotational speed when the unbalance is positioned at the upper portion of the drum It is characterized by doing.
本発明は、ドラムが第1の回転数域にあるときはトルク電流を利用した第1の検知モードによってアンバランスを検知し、ドラムが第1の回転数域よりも高い第2の回転数域にあるときは加速度センサを利用した第2の検知モードによってアンバランスを検知する。このため、アンバランス量の検知のためだけに回転数を増減させる無駄を省き、低速域から高速域まで円滑にアンバランスを検知することを通じて、脱水工程を滞りなく行うことによって静寂な運転とともに洗濯時間を短縮することができる。 According to the present invention, when the drum is in the first rotational speed range, an imbalance is detected by the first detection mode using torque current, and the drum has a second rotational speed range higher than the first rotational speed range. When the sensor is in the second mode, the unbalance is detected by the second detection mode using the acceleration sensor. For this reason, wastes of increasing or decreasing the number of revolutions only for detecting the amount of imbalance are eliminated, and the washing process is performed smoothly by performing the dehydration process smoothly by detecting the imbalance from the low speed region to the high speed region. Time can be shortened.
また本発明は、第1の回転数域と第2の回転数域のあいだの中間回転数域では、トルク電流を利用した第1の検知モードと加速度センサを用いた第2の検知モードを併用する。このため、トルク電流が有効に機能する範囲と加速度センサが有効に機能するはざまでのアンバランス検知を的確に行うことができる。 Further, the present invention combines the first detection mode using a torque current and the second detection mode using an acceleration sensor in an intermediate rotation speed range between the first rotation speed range and the second rotation speed range. Do. For this reason, it is possible to accurately detect an imbalance between the range in which the torque current functions effectively and the gap in which the acceleration sensor functions effectively.
また本発明は、脱水が始まる前の第1の回転数域において、トルク電流を利用した第1の検知モードで第1脱水閾値と比較してアンバランスを検知し、第1脱水閾値以下である場合に加速を続行し、第1脱水閾値を超える場合はブレーキ制御に移る。このため、低速域におけるアンバランスを的確に捉えることが可能な状態を保ちつつ、ドラムを効率良く中間回転数域に向かわせることができる。 Further, according to the present invention, in the first rotation speed range before dehydration starts, imbalance is detected as compared with the first dehydration threshold in the first detection mode using torque current, and is equal to or less than the first dehydration threshold If the acceleration is continued, if it exceeds the first dewatering threshold, the control shifts to the brake control. For this reason, the drum can be efficiently directed to the intermediate rotation speed range while maintaining a state in which unbalance in the low speed range can be accurately captured.
また本発明は、中間回転数域において第1の検知モード用の中間脱水閾値と第2の検知モード用の中間脱水閾値を設け、何れも中間脱水閾値以下である場合に加速を続行し、何れか一方でも中間脱水閾値を超える場合はブレーキ制御に移る。このため、トルク電流によるアンバランス検知から加速度センサによるアンバランス検知に移行する間を適切につなぐことができる。 Further, the present invention provides an intermediate dehydration threshold for the first detection mode and an intermediate dehydration threshold for the second detection mode in the intermediate rotation speed region, and continues acceleration when both are below the intermediate dehydration threshold. If any one of them exceeds the intermediate dewatering threshold, the control shifts to the brake control. Therefore, it is possible to appropriately connect the transition from the unbalance detection by the torque current to the unbalance detection by the acceleration sensor.
また本発明は、中・高速回転数域である第2の回転数域において、加速度センサを利用した第2の検知モードで第2脱水閾値と比較してアンバランスを検知し、第2脱水閾値以下である場合に加速を続行し、第2脱水閾値を超える場合はブレーキ制御に移る。このため、中・高速回転数域におけるアンバランスを的確に捉えることが可能な状態を保ちつつ、ドラムを効率良く最高回転速度に向かわせることができる。 Further, the present invention detects imbalance in the second detection mode using the acceleration sensor in the second rotation speed range which is the middle and high speed rotation speed range, and detects an imbalance in comparison with the second dewatering threshold. The acceleration is continued if it is below, and if it exceeds the second dehydration threshold, the control shifts to the brake control. Therefore, the drum can be efficiently directed to the maximum rotation speed while maintaining a state in which unbalance in the middle and high speed rotation speed regions can be accurately captured.
また本発明は、初期アンバランス測定回転数において、トルク電流を利用した第1の検知モードで初期分散閾値と比較してアンバランスを検知し、初期分散閾値以下である場合に加速を続行し、初期分散閾値を超える場合はブレーキ制御に移る。このため、立ち上げ時に早期かつ適切にアンバランスを捉えることができる。 The present invention detects imbalance at the initial imbalance measurement rotational speed in the first detection mode using torque current in comparison with the initial dispersion threshold, and continues acceleration if the imbalance is less than the initial dispersion threshold, If the initial dispersion threshold value is exceeded, the control shifts to brake control. For this reason, an imbalance can be caught early and appropriately at the time of launch.
また本発明はドラムを、第1回転数域よりも低い分散開始回転数に保った後、第1の検知モードでアンバランスがドラム上部に位置したときに減速して分散処理を行う。このため、何れの回転数域から移行する場合にも、適切なアンバランス制御を行うことができる。 Further, according to the present invention, after the drum is maintained at the dispersion start rotational speed lower than the first rotational speed range, the dispersion processing is performed by decelerating when the unbalance is positioned above the drum in the first detection mode. Therefore, appropriate imbalance control can be performed when transitioning from any rotation speed range.
以下、本発明の一実施形態を図に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings.
図1は本実施形態の洗濯機1の構成を示す模式的な断面図である。図2は、本実施形態の洗濯機1の電気的な構成を示した機能ブロック図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the
本実施形態の洗濯機1は、例えばコインランドリーや家庭にて好適に使用され得るものであり、洗濯機本体1aと、略水平に延出してなる軸線S1を有した外槽3及びドラム2からなる洗濯槽1bと、駆動装置40と、図2にのみ示される制御部30とを備えた、いわゆるドラム式洗濯機と称されるものである。
The
この実施形態では、アンバランス検知部3Aでドラム2のアンバランスを検知した場合に回転数制御部33がドラム2にブレーキを掛けて洗濯物の分散を図る制御を行う。その際、低速域である第1の回転数域N1ではモータ制御回路であるインバータ34のトルク電流Itを用いた第1の検知モード下でアンバランスの判定を行う。また、中・高速域である第2の回転数域N2では加速度センサ12の出力Sαを用いた第2の検知モード下でアンバランスの判定を行う。また、第1の回転数域N1と第2の回転数域N2のあいだの中間回転数域Nmでは、トルク電流Itを用いた第1の検知モードと加速度センサ12の出力sαを用いた第2の検知モードを併用してアンバランスの判定を行う。
In this embodiment, when the unbalance detecting unit 3A detects unbalance of the
以下、そのための具体的な構成および制御手順について説明する。 Hereinafter, a specific configuration and control procedure for that will be described.
図1に示す洗濯機本体1aは、略直方体形状である。洗濯機本体1aの前面10aには、ドラム2に対して洗濯物を出し入れするための開口11が形成されるとともに、この開口11を開閉可能な図示しない開閉蓋が取り付けられる。本実施形態に係る洗濯機1は、洗濯槽1bが略水平方向に取り付けられたドラム式全自動洗濯機と称されるものである。
The washing machine
外槽3は、洗濯機本体1aの内部に配置された有底筒状の部材であり、内部に洗濯水を貯留可能である。図1に示すように、外槽3の外周面3aには、例えば左右方向、上下方向及び前後方向の三方向の加速度を検知可能な加速度センサ12が取り付けられる。なお本実施形態では一例として、加速度センサ12が、左右方向、上下方向及び前後方向の加速度を検知し得る、三軸のセンサとなっている。また、外槽3には外部へ洗濯水を排出可能な排出路3bが接続されている。この排出路3bには、開閉可能に設けられた排出バルブ32が設けられている。
The outer tub 3 is a bottomed cylindrical member disposed inside the washing machine
ドラム2は、外槽3内において外槽3と同軸に配置されるとともに、回転自在に支持される有底筒状の部材である。ドラム2は、内部に洗濯物を収容可能で、その壁面に多数の通水孔を有する。
The
駆動装置40は、図1に示すように、モータ10によりプーリー15及びベルト15bを回転させるとともに、ドラム2の底部2cに向けて延出する駆動軸17を回転させて、ドラム2に駆動力を与え、ドラム2を回転させる。また、一方のプーリー15の近傍には、本発明のドラム位置検知部として当該プーリー15に形成されたマーク15aの通過を検知できる近接センサ14が設けられる。そして本実施形態では、この近接センサ14が、ドラム位置検知装置に相当する。
As shown in FIG. 1, the driving
また本実施形態では、駆動装置40の一構成要素として、モータ10に接続されたドラムインバータ34を有している。
Further, in the present embodiment, a
図2は、本実施形態の洗濯機1の制御の概要を示す機能ブロック図である。洗濯機1の動作は、マイクロコンピュータを含む制御部30によって制御される。制御部30は、システム全体の制御を司る中央制御部31を備え、この制御部30に、それぞれ以下に詳述する制御上の各種値が格納される図示しないメモリが接続されている。また、制御部30により、メモリに格納されたプログラムをマイクロコンピュータが実行することにより、予め定められた運転動作が行われるとともに、メモリには、上記プログラムを実行する際に用いられるデータ等が一時的に記憶される。
FIG. 2 is a functional block diagram showing an overview of control of the
中央制御部31は回転速度制御部33へ制御信号を出力し、さらにその制御信号をモータ制御回路(ドラムインバータ)34へ出力してモータ10の回転制御を行う。なお、回転速度制御部33はモータ制御回路34内のトルク電流検知部34aからモータ10のトルク電流Itを実時間で入力し、制御要素として用いる。
The
アンバランス量検知部35にはモータ制御回路34と加速度センサ12が接続される。アンバランス位置検知部36にはモータ制御回路34と加速度センサ12と近接センサ14が接続される。アンバランス量検知部35とアンバランス位置検知部36によってアンバランス検知部3Aが構成される。
The
この実施形態では、アンバランス検知部3Aに第1の検知モードと第2の検知モードを有する。第1の検知モードは、モータ制御回路34からのトルク電流Itと近接センサ14からの出力psとによってアンバランス量Mおよびアンバランス位置Lを検知する。第2の検知モードは、加速度センサ12の出力sαと近接センサ12からの出力psとによってアンバランス量Mおよびアンバランス位置Lを検知する。
In this embodiment, the unbalance detection unit 3A has a first detection mode and a second detection mode. In the first detection mode, the unbalanced amount M and the unbalanced position L are detected by the torque current It from the
先ず、実質的に脱水が行われる第2の検知モードについて説明する。 First, a second detection mode in which dehydration is substantially performed will be described.
アンバランス量検知部35は、加速度センサ12から左右方向、上下方向及び前後方向の振動を反映した出力sαがなされると、この出力sαの大きさからドラム2のアンバランス量Mを算出し、中央制御部31へ出力する。
The unbalance
アンバランス位置検知部36は、加速度センサ12の出力sαと、近接センサ14からの出力psとからアンバランス位置Lを算出し、中央制御部31へ出力する。ここで、アンバランス位置Lとは、軸線S1の周方向における何れかの箇所を基準とした相対角度である。
The unbalanced
続いて、アンバランスの検知および分散処理の手法について具体的に説明する。 Subsequently, a method of unbalance detection and distributed processing will be specifically described.
本実施形態では、脱水工程において、図3に示すように加速度センサ12から発信されるドラム2の少なくとも1周期t2を示す出力sαにおける任意の時点と、近接センサ14から発信される出力psのタイミングとの時間差t1を演算する。そして、加速度センサ12の出力sαと近接センサ14の出力psの関係と比較することにより、時間差t1とドラム2の回転数との関係からドラム2内の周方向におけるアンバランス位置Lを算出する。
In this embodiment, as shown in FIG. 3, in the dewatering process, an arbitrary time point at the output sα indicating at least one cycle t2 of the
図3は、加速度センサ12からの出力sαと、近接センサ14からの出力psとの関係を示したグラフである。図3では便宜上、加速度センサ12からの出力sαの極大値(max)と近接センサ14からの出力psとの時間差t1から、アンバランス位置Lを算出する。なお、図3に示す本実施形態では一例として、加速度の極大値(max)及び極小値(min)からアンバランス位置Lを算出する態様を示したが、本発明の他の実施例として加速度ゼロ点、加速度の極大値(max)、極小値(min)何れか一又は複数からアンバランス位置Lを算出するようにしてもよい。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the output sα from the
すなわち図3のように示されるような近接センサ14からの出力psより得られる1周期t2に対する時間差t1の相対値によってアンバランス位置Lが算出される。その一例として、時間差t1の値の範囲と、ドラム2内を円周方向に複数分割した各領域とを予め関連付けて中央制御部31に記憶させておく。そして得られたt1の値からアンバランス位置Lがどの領域にあるのか特定する。また時間差t1とアンバランス位置Lとの関連付けは、ドラム2の回転数やドラム2の共振回転数によって変更する態様を妨げない。
That is, the unbalanced position L is calculated based on the relative value of the time difference t1 with respect to one cycle t2 obtained from the output ps from the
このことは第1の検知モードも同様で、トルク電流Itを利用する場合は図2、図3の加速度センサ12の出力sαに代えてモータ制御回路12からのトルク電流Itの波形が使用されるだけであり、アンバランス量Mはトルク電流Itの振幅に比例し、アンバランス位置Lの検知は上記と全く同様にトルク電流Itと近接センサ14からの出力psとの関係で求められる。
The same applies to the first detection mode. When the torque current It is used, the waveform of the torque current It from the
本実施形態では、中央制御部31が、図示しない脱水ボタンからの入力信号あるいは洗濯コース運転中に脱水工程を開始すべき旨の信号を受信すると、主として回転速度制御部33を通じて脱水メインルーチンの実行を開始する。
In the present embodiment, when the
回転速度制御部33は、第1の回転数域N1では第1の検知モードによって検知されるドラム2内のアンバランス量M及びアンバランス位置Lに基づいてドラムの回転数制御を行う。また、回転速度制御部33は、第1の回転数域N1よりも高い第2の回転数域N2では第2の検知モードによって検知されるドラム2内のアンバランス量M及びアンバランス位置Lに基づいてドラム2の回転数制御を行う。また、回転数制御部33は、第1の回転数域N1と第2の回転数域N2のあいだの中間回転数域Nmでは前記第1の検知モードによって検知されるドラム2内のアンバランス量M及びアンバランス位置Lと第2の検知モードによって検知されるドラム2内のアンバランス量M及びアンバランス位置Lに基づいてドラム2の回転数制御を行う。
The rotational
この実施形態において、第1の回転数域N1は80〜150rpmに設定され、第2の回転数域は200rpmを超える回転数域に設定され、中間回転数は150〜200rpmに設定される。また、この実施形態では脱水起動後に初期アンバランス測定回転数Nmとして80rpmを設定し、脱水最高速度Nmaxとして800rpmを設定している。 In this embodiment, the first rotation speed range N1 is set to 80 to 150 rpm, the second rotation speed range is set to a rotation speed range exceeding 200 rpm, and the intermediate rotation speed is set to 150 to 200 rpm. Further, in this embodiment, 80 rpm is set as the initial imbalance measurement rotational speed Nm after dehydration is started, and 800 rpm is set as the maximum dehydration speed Nmax.
図4及び図5は、中央演算部31が回転速度制御部33、アンバランス量検知部35、およびアンバランス位置検知部36と協働して実行する処理手順を示すフローチャートである。概要は、以下に述べるステップS1〜S15のうち、初期アンバランス測定回転数Np(=80rpm)および第1の回転数域N1(80〜150rpm)でトルク電流を用いた第1の検知モードでアンバランスを判断する(ステップS2、S8)。また、第2の回転数域N2(200rpmを超える回転数)で加速度センサを用いた第2の検知モードでアンバランスを判定する(ステップS9)。また、中間回転数域Nm(150〜200rpm)でトルク電流Itを用いた第1の検知モードと加速度センサ12の出力sαを用いた第2の検知モードを併用してアンバランスを判定する(ステップS10、S13)。
FIGS. 4 and 5 are flowcharts showing processing procedures executed by the
以下、順を追って説明する。 The following will be described in order.
<ステップS1>
ステップS1では、回転速度制御部33はドラム2を、遠心力が重力と同等か僅かに大きくなる初期アンバランス測定回転数Npたとえば80rpmまで加速し、ステップS2に進む。
<Step S1>
In step S1, the rotational
<ステップS2>
ここでは、トルク電流Itを用いた第1の検知モードによってアンバランス量Mを判定する。すなわち、アンバランス量Mが加速に適した初期分散閾値αp以下であるか否かを判定する。そして、YESであればステップS3に進み、NOであればステップS4に進む。
<Step S2>
Here, the unbalance amount M is determined by the first detection mode using the torque current It. That is, it is determined whether the imbalance amount M is equal to or less than the initial dispersion threshold αp suitable for acceleration. And if it is YES, it will progress to step S3, and if it is NO, it will progress to step S4.
<ステップS3>
ステップS3では、前記ステップS2でアンバランスが小さいと判断されたことを受けて、ドラム2を脱水最高速度Nmaxに向けて加速し、ステップS6に進む。
<Step S3>
In step S3, the
<ステップS4>
ステップS4では、前記ステップS2でアンバランス量Mが加速に不適当な値であると判断されたことを受けて、上記ステップS2にて算出されたアンバランス位置Lがドラム2の上部に位置付けられるタイミングにあるか否かを判定する。そして、YESの場合はステップS5に進み、NOの場合はステップS4の判断を繰り返す。
<Step S4>
In step S4, the unbalance position L calculated in step S2 is positioned above the
<ステップS5>
ステップS5では、回転速度制御部33は、遠心力が重力よりも小さくなる分散回転数Ndにまでドラム2の回転数を低下させる、所謂ブレーキ制御を実行する。分散回転数Ndは衣類を分散するに足る回転数としてたとえば80rpmよりもやや低い回転数に設定される。そして、ステップS1へ戻る。ステップS4とステップS5によって、ドラム2内の衣類は重力で分散し、アンバランスの解消が図られる。
<Step S5>
In step S5, the rotational
<ステップS6>
ステップS6では、前記ステップS3でドラム2を加速したことを受けて、脱水回転が第1の回転数域N1から中間回転数域Nmに入ったか否、すなわち150rpmを超えたか否かを判断する。そして、YESであればステップS7に進み、NOであればステップS8に進む。ドラム2の回転が許容されるアンバランス量Mの範囲で上昇しているか否かを確認するためである。
<Step S6>
In step S6, in response to the acceleration of the
<ステップS7>
ステップS7では、加速が続くなか、脱水回転数が中間回転数域Nmから第2の回転数域N2に入ったか否、すなわち200rpmを超えたか否かを判断する。そして、YESであればステップS9に進み、NOであればステップS10で進む。引き続き、ドラム2の回転が許容されるアンバランス量Mの範囲で上昇しているか否かを確認するためである。
<Step S7>
In step S7, it is determined whether or not the dehydration rotation speed has entered the second rotation speed range N2 from the intermediate rotation speed range Nm while acceleration continues, that is, whether 200 rpm has been exceeded. And if it is YES, it will progress to step S9, and if it is NO, it will progress at step S10. Subsequently, it is to confirm whether or not the rotation of the
<ステップS8>
ステップS8では、前記ステップS6で脱水回転数がいまだ150rpm以下の第1の回転数域N1にあると判断したことを受けて、引き続き不適切なアンバランス量Mが存在していないかをみる。そのために、第1の検知モードでトルク電流Itを使用して算出されるアンバランス量Mが第1脱水閾値α以下であるか否かを判断する。そしてYESの場合には単に回転上昇中であるためステップS6の手前に戻り、NOの場合には加速を続行できないとしてステップS11に進む。このステップS11は減速処理を行うステップであり、詳細は後述する。
<Step S8>
In step S8, it is determined whether or not there is an inappropriate imbalance amount M, as it is determined in step S6 that the dewatering rotational speed is still in the first rotational speed range N1 of 150 rpm or less. Therefore, it is determined whether or not the imbalance amount M calculated using the torque current It in the first detection mode is equal to or less than the first dehydration threshold value α. When the answer is YES, since the rotation is simply rising, the process returns to the front of step S6, and when NO, it is determined that the acceleration can not be continued, and the process proceeds to step S11. This step S11 is a step of performing a deceleration process, and the details will be described later.
<ステップS9>
ステップS9では、前記ステップS7で脱水回転数が200rpmを超えたことを受けて、アンバランス判定を、トルク電流Itを用いた第1の検知モードから加速度センサ12を用いた第2の検知モードに切り替える。そして、加速度センサ12の出力sαを使用して算出されるアンバランス量Mが第2脱水閾値β以下であるか否かを判断し、YESならステップS13に進み、NOならステップS11の減速処理へ進む。
<Step S9>
In step S9, in response to the fact that the dewatering rotational speed exceeds 200 rpm in step S7, the imbalance determination is made from the first detection mode using the torque current It to the second detection mode using the
ステップS7で脱水回転数が中間回転数域Nmと判断された場合、以下のステップS10およびステップS12において、トルク電流Itを用いた第1の検知モードと加速度センサ12の出力sαを用いた第2の検知モードで判定を行う。
When it is determined in step S7 that the dewatering rotational speed is in the intermediate rotational speed range Nm, in the following steps S10 and S12, the first detection mode using the torque current It and the second using the output sα of the
<ステップS10>
ステップ10では、トルク電流Itによるアンバランス量Mが中間脱水閾値αm以下であるか否かを判断する。そして、YESの場合はステップS12に進み、NOの場合は減速のためにステップS11の減速処理に進む。
<Step S10>
In
<ステップS11>
ステップS11では、ドラム回転数を分散処理のために分散開始回転数Ndtに減速する。この実施形態の分散開始回転数Ndは初期アンバランス測定回転数Npと同じ80rpmに設定される。そして、前述したステップS4、S5で分散処理を行う。
<Step S11>
In step S11, the drum rotational speed is decelerated to the dispersion start rotational speed Ndt for dispersion processing. The dispersion start rotational speed Nd of this embodiment is set to the same 80 rpm as the initial unbalance measurement rotational speed Np. Then, the distributed processing is performed in steps S4 and S5 described above.
<ステップS12>
一方、ステップS12では、ステップS10でYESとなったことを受けて、アンバランス判定を、トルク電流Itを用いた第1の検知モードから加速度センサ12の出力sαを用いた第2の検知モードに切り替えて、アンバランス判定を実施する。すなわち、加速度センサ12のアンバランス量Mが中間脱水閾値βm以下であるか否かを判断する。そして、YESであればステップS6の手前に戻り、NOであればステップS11の減速処理に進む。この場合、中間回転数域Nmに入っていることから、減速要因がない限りステップS6の判断がYESとなってステップS7の判断が行われ、アンバランスが発生しない限りステップS12に至って再びYESとなる。
<Step S12>
On the other hand, in step S12, in response to the determination of YES in step S10, the imbalance determination is made from the first detection mode using the torque current It to the second detection mode using the output sα of the
<ステップS13>
ステップS13では、前述したステップS9で第2の回転数域N2においてもアンバランス量Mに支障がないことを受けて、加速が続くなか、脱水回転数が脱水最高速度Nmaxに達したか否かを判断する。そして、YESであればステップS14へ、NOであればステップS6の手前に戻る。この場合も、脱水回転数は第2の回転数域N2に入っておりアンバランス量Mにも支障がないことから、ステップS13でYESとなるまでは、減速要因がない限りステップS6、S7の判断がYESとなってステップS9に戻るルーチンが繰り返される。
<Step S13>
In step S13, whether or not the dewatering rotational speed has reached the dewatering maximum speed Nmax while acceleration continues as there is no problem in the imbalance amount M also in the second rotation speed range N2 in step S9 described above To judge. And if it is YES, it will return to step S14, and if it is NO, it will return to the front of step S6. Also in this case, since the dewatering rotational speed is in the second rotational speed range N2 and there is no problem with the imbalance amount M, as long as there is no deceleration factor until step S13 becomes YES, steps S6 and S7 are performed. The determination is YES and the routine returning to step S9 is repeated.
<ステップS14>
ステップ14では、予め定めた脱水時間が経過したか否かを判断する。そして、YESであれば脱水工程を終了し、NOであればステップS6の手前に戻る。ここでも、減速要因がない限りステップS6の判断がYESとなってステップS7の判断が行われ、アンバランスが発生しない限りステップS13でYESとなって再びステップS14に戻るルーチンが繰り返される。脱水時間については、たとえばステップS13でYESとなった際にタイマーを作動させ、ステップS14で所定時間が経過したか否かを判断する。
<Step S14>
In
以上のように本実施形態のドラム式洗濯機は、ドラム2が第1の回転数域N1にあるときはトルク電流Itを利用した第1の検知モードによってアンバランスを検知し、ドラム2が第1の回転数域N1よりも高い第2の回転数域N2にあるときは加速度センサ12の出力sαを利用した第2の検知モードによってアンバランスを検知する。このため、アンバランス量Mの検知のためだけに回転数を増減させる無駄を省き、低速域から高速域まで円滑にアンバランス量Mを検知することを通じて、脱水工程を滞りなく行うことによって静寂な運転とともに洗濯時間を短縮することができる。
As described above, when the
また本実施形態は、第1の回転数域N1と第2の回転数域N2のあいだの中間回転数域Nmでは、トルク電流Itを利用した第1の検知モードと加速度センサ12の出力sαを利用した第2の検知モードを併用する。このため、トルク電流Itが有効に機能する範囲と加速度センサ12が有効に機能するはざまでのアンバランス検知を的確に行うことができる。
Further, in this embodiment, in the intermediate rotation speed range Nm between the first rotation speed range N1 and the second rotation speed range N2, the first detection mode using the torque current It and the output sα of the
また本実施形態は、脱水が始まる前の第1の回転数域N1において、トルク電流Itを利用した第1の検知モードで第1脱水閾値αと比較してアンバランスを検知し、閾値以下である場合に加速を続行し、閾値を超える場合はブレーキ制御に移る。このため、低速域におけるアンバランスを的確に捉えることが可能な状態を保ちつつ、ドラム2を効率良く中間回転数域Nmに向かわせることができる。
In the first embodiment, in the first rotation speed range N1 before dehydration starts, imbalance is detected in the first detection mode using the torque current It in comparison with the first dehydration threshold α, and In some cases, acceleration is continued, and in the event that the threshold is exceeded, control is shifted to brake control. For this reason, the
また本実施形態は、中間回転数域Nmにおいて第1の検知モード用の中間脱水閾値αmと第2の検知モード用の中間脱水閾値βmを設け、何れも中間脱水閾値αm、βm以下である場合に加速を続行し、中間脱水閾値αm、βmの少なくとも何れか一方が超える場合はブレーキ制御に移る。このため、トルク電流Itによるアンバランス検知から加速度センサ12によるアンバランス検知に移行する間を適切につなぐことができる。
Further, in the present embodiment, the intermediate dehydration threshold αm for the first detection mode and the intermediate dehydration threshold βm for the second detection mode are provided in the intermediate rotation speed region Nm, and both are less than or equal to the intermediate dehydration threshold αm and βm. The acceleration is continued, and when at least one of the intermediate dehydration threshold values αm and βm exceeds the brake control. Therefore, it is possible to appropriately connect the transition from the unbalance detection by the torque current It to the unbalance detection by the
また本実施形態は、中・高速回転数域である第2の回転数域N2において、加速度センサ12の出力sαを利用した第2の検知モードで第2脱水閾値βと比較してアンバランスを検知し、第2脱水閾値β以下である場合に加速を続行し、第2脱水閾値βを超える場合はブレーキ制御に移る。このため、中・高速域におけるアンバランスを的確に捉えることが可能な状態を保ちつつ、ドラム2を効率良く最高回転速度に向かわせることができる。
In the second embodiment, the second detection mode using the output sα of the
また本実施形態は、初期アンバランス測定回転数Npにおいて、トルク電流Itを利用した第1の検知モードで初期分散閾値pと比較してアンバランスを検知し、初期分散閾値p以下である場合に加速を続行し、初期分散閾値pを超える場合はブレーキ制御に移る。このため、立ち上げ時に早期かつ適切にアンバランスを捉えることができる。 In the first embodiment, the unbalance is detected as compared with the initial dispersion threshold p in the first detection mode using the torque current It at the initial unbalance measurement rotational speed Np and the imbalance is equal to or less than the initial dispersion threshold p. The acceleration is continued, and if it exceeds the initial dispersion threshold p, the control shifts to the brake control. For this reason, an imbalance can be caught early and appropriately at the time of launch.
また本実施形態はドラム2を、第1回転数域Nよりも低い分散開始回転数Ndtに保った後、第1の検知モードでアンバランスがドラム2上部に位置したときに分散回転数Ndに減速して分散処理を行う。このため、何れの回転数域から移行する場合にも、適切なアンバランス制御を行うことができる。
Further, according to the present embodiment, after the
以上、本実施形態の一実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 As mentioned above, although one embodiment of this embodiment was described, the concrete composition of each part is not limited only to the embodiment mentioned above, and various modification is possible in the range which does not deviate from the meaning of the present invention .
例えば上記実施形態ではドラム2を水平方向に開口させたタイプの洗濯機に対し本発明を適用したが勿論、ドラム2を斜め上方向に開口させた斜めドラム式の洗濯機や、乾燥機能をも備えた洗濯乾燥機に対して本発明を適用してもよい。また、加速度センサ12やドラム位置検知部14、モータ制御回路34の具体的な構成や各種値の具体的な算出方法といった詳細な点も、種々の変形実施が可能である。
For example, in the above embodiment, the present invention is applied to a washing machine of the type in which the
2…ドラム
3A…アンバランス検知部
12…加速度センサ
14…ドラム位置検知部
33…回転速度制御部
34…モータ制御回路(インバータ)
34a…トルク電流検知部
It…トルク電流
N1…第1の回転数域
N2…第2の回転数域
Nd…分散回転数
Ndt…分散開始回転数
Nm…中間回転数域
Nmax…脱水最高速度
Np…初期アンバランス測定回転数
S1…軸線
α…第1脱水閾値
αm…中間脱水閾値
αp…初期分散閾値
βm…中間脱水敷地
β…第2脱水閾値
2 ... drum 3A ... unbalance
34a ... Torque current detection portion It ... Torque current N1 ... First rotation speed range N2 ... Second rotation speed range Nd ... Dispersion rotation speed Ndt ... Dispersion start rotation speed Nm ... Middle rotation speed range Nmax ... Dewatering maximum speed Np ... Initial imbalance measurement rotation number S1 ... Axis line α ... First dehydration threshold value αm ... Intermediate dehydration threshold value αp ... Initial dispersion threshold value βm ... Middle dehydration site β ... Second dehydration threshold value
Claims (7)
前記アンバランス検知部は、前記トルク電流と前記ドラム回転位置とによってドラム内のアンバランス量およびアンバランス位置を検知する第1の検知モードと、前記加速度センサの出力と前記ドラム回転位置とによって前記ドラム内のアンバランス量およびアンバランス位置を検知する第2の検知モードとを有し、
前記回転速度制御部は、第1の回転数域にあるときには、前記第1の検知モードによって検知されるドラム内のアンバランス量およびアンバランス位置に基づいてドラムの回転数を制御し、前記ドラムの回転が前記第1の回転数域よりも高い第2の回転数域にあるときには、前記第2の検知モードによって検知されるドラム内のアンバランス量およびアンバランス位置に基づいてドラムの回転数を制御することを特徴とするドラム式洗濯機。 A bottomed cylindrical drum configured to be rotatable about an axis extending in a horizontal direction or an inclined direction, a rotational speed control unit that controls the rotational speed of the drum through a motor control circuit, and a torque current of the motor control circuit A torque current detection unit to detect, an acceleration sensor to detect and output the vibration of the drum, a drum position detection unit to detect and output the rotational position of the drum, and an imbalance to detect unbalance in the drum And a detection unit, and
The unbalance detection unit detects the unbalance amount and the unbalance position in the drum based on the torque current and the drum rotational position, the output of the acceleration sensor, and the drum rotational position. A second detection mode for detecting an imbalance amount and an imbalance position in the drum;
The rotational speed control unit controls the rotational speed of the drum based on the imbalance amount and the unbalanced position in the drum detected in the first detection mode when in the first rotational speed range, and the drum Rotation speed of the drum based on the imbalance amount and the imbalance position in the drum detected by the second detection mode when the rotation speed of the second rotation speed range is higher than the first rotation speed range Drum type washing machine characterized in that it controls.
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