JP2020054785A - Washing machine - Google Patents
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Abstract
Description
開示する技術は、洗濯機に関し、その中でも、投入された洗濯物量を計測する技術に関する。 The disclosed technology relates to a washing machine, and particularly relates to a technology for measuring an amount of input laundry.
近年の洗濯機のほとんどは、洗い、すすぎ、脱水などの各工程が自動化されている。洗いおよびすすぎの各工程では自動的に給水されるが、その際、給水量を決めるために、投入された洗濯物(衣類)の量を、自動的に計測することが行われている。 Most recent washing machines have automated processes such as washing, rinsing and dehydration. Water is automatically supplied in each of the washing and rinsing steps. At that time, in order to determine the amount of water to be supplied, the amount of laundry (clothes) inserted is automatically measured.
例えば、特許文献1には、ドラム式洗濯機において、布量(洗濯物の量)を計測する従来法の一例と、その計測精度の向上を図った改良法とが開示されている。
For example,
従来法では、モータ駆動により、衣類を収容したドラムを高速で回転させ、衣類を遠心力でドラムの周囲に張り付かせた後、モータへの通電を停止してドラムを惰性で回転させる。そのドラムの回転が停止するまでの時間が布量に比例することを利用し、布量を計測している。 In the conventional method, a drum containing clothes is rotated at high speed by driving a motor, and the clothes are stuck around the drum by centrifugal force. The amount of cloth is measured using the fact that the time until the rotation of the drum stops is proportional to the amount of cloth.
改良法では、衣類を収容したドラムを、所定のトルクで加速および減速しながら回転させる処理を3回以上行う。各加速時の角加速度および各減速時の角加速度を計測し、これらに基づいて、布量を計測している。 In the improved method, a process of rotating a drum containing clothes while accelerating and decelerating at a predetermined torque is performed three times or more. The angular acceleration at the time of each acceleration and the angular acceleration at the time of each deceleration are measured, and the cloth amount is measured based on these.
洗濯物の重量を計測する前に、モータのトルク定数を算出して計測精度を高めることは、特許文献2に開示されている。
通常、洗濯物量(洗濯物の重量)の計測は、回転するドラムのモーメントを利用して行う。従って、計測時には、ドラムに洗濯物をバランスよく安定して張り付かせることが必要である。そのためには、ドラムを、ある程度の高い回転数(例えば150rpm)以上になるまで回転させなければならない。 Usually, the measurement of the laundry amount (the weight of the laundry) is performed using the moment of the rotating drum. Therefore, at the time of measurement, it is necessary to stably adhere the laundry to the drum in a well-balanced manner. For that purpose, the drum must be rotated until it reaches a certain high rotational speed (for example, 150 rpm) or more.
ところが、そのような回転数までドラムの回転を高めると、ドラムが洗濯機と共振する共振点に近づく結果、ドラムの振動が大きくなる傾向がある。ドラムの振動が大きくなると、計測精度が低下する。そのため、高精度な計測を行うには、洗濯物をドラムに張り付かせた後は、その状態を保ちながら回転数を低下させ、可能な限り低回転で計測を行うことが好ましい。 However, if the rotation of the drum is increased to such a rotation speed, the drum approaches the resonance point where the drum resonates with the washing machine, and as a result, the vibration of the drum tends to increase. As the vibration of the drum increases, the measurement accuracy decreases. Therefore, in order to perform high-accuracy measurement, it is preferable that after attaching the laundry to the drum, the rotation speed is reduced while maintaining the state, and the measurement is performed at the lowest possible rotation.
それに対し、先の従来法では、ドラムが惰性回転しているので、減速が緩やかで、精度高い計測を行うには時間がかかる。計測を複数回行う場合には、更に時間がかかる。 On the other hand, in the above-mentioned conventional method, since the drum is rotating by inertia, the deceleration is slow and it takes time to perform highly accurate measurement. When the measurement is performed a plurality of times, it takes more time.
その点、先の改良法では、加速時および減速時の双方にトルクを加えるので、比較的短時間で計測できる。 On the other hand, in the above-mentioned improved method, since torque is applied during both acceleration and deceleration, measurement can be performed in a relatively short time.
しかし、改良法では、回転抵抗などの、計測誤差を構成する機械損失を、トルクが加わった加速時および減速時の双方で相殺することによって排除している。加速時および減速時の双方で必ずしも機械損失は同一とは限らないし、計測値にトルクの影響が及ぶことから、改良法では、高い計測精度は望めない。 However, the improved method eliminates mechanical losses, such as rotational resistance, that constitute a measurement error by canceling both during acceleration and deceleration when torque is applied. The mechanical loss is not always the same during acceleration and deceleration, and the measured value is affected by torque. Therefore, the improved method cannot expect high measurement accuracy.
改良法では、計測を複数回行うことで計測精度を高めてはいるが、ドラムを停止しながら、断続的に計測が行われている。そのため、改良法はまた、時間短縮や安定性の観点から改善の余地があった。 In the improved method, the measurement accuracy is improved by performing the measurement a plurality of times, but the measurement is performed intermittently while the drum is stopped. Therefore, the improved method has room for improvement in terms of time reduction and stability.
開示する技術の主たる目的は、洗濯物量を短時間で精度高く計測することにある。 A main object of the disclosed technology is to measure the amount of laundry in a short time and with high accuracy.
開示する技術は、洗濯機に関する。 The disclosed technology relates to a washing machine.
前記洗濯機は、貯水可能な状態で筐体の内部に設置された固定槽と、前記固定槽の内部に回転可能な状態で収容されて、洗濯物が投入される回転槽と、前記回転槽をモータおよびインバータを用いて回転させる駆動装置と、前記駆動装置を制御するとともに、前記回転槽に投入された洗濯物の重量を計測する布量計測部を有する制御装置と、を備える。 The washing machine includes a fixed tub installed inside a housing in a state where water can be stored, a rotary tub that is rotatably housed inside the fixed tub, and into which laundry is put, and the rotary tub. And a control device that controls the drive device and has a cloth amount measurement unit that measures the weight of the laundry put into the rotating tub.
そして、前記布量計測部が、洗濯物を収容した状態の前記回転槽に所定の増速トルクを与えて回転させることにより、増速時の増速加速度を計測する第1計測処理と、前記第1計測処理の後に、惰性回転で減速させることにより、減速時の減速加速度を計測する第2計測処理と、を実行し、前記増速加速度および前記減速加速度の各々に基づいて洗濯物の重量を算出する。 A first measurement process of measuring a speed-up acceleration at the time of speed-up by applying a predetermined speed-up torque to the rotary tub in a state where laundry is accommodated, and After the first measurement process, a second measurement process of measuring a deceleration at the time of deceleration by decelerating by inertia rotation is executed, and the weight of the laundry is determined based on each of the acceleration and the deceleration. Is calculated.
特に、前記第2計測処理は、前記回転槽に所定の減速トルクを与えて所定の回転数まで下げる減速処理の後に実行する、あるいは、前記第1計測処理の後に実行され、前記第2計測処理の後に、前記回転槽に所定の減速トルクを与えて所定の回転数まで下げる減速処理を実行するのが好ましい。 In particular, the second measurement process is performed after a deceleration process that applies a predetermined deceleration torque to the rotating tank to reduce the rotation speed to a predetermined rotation speed, or is performed after the first measurement process, and the second measurement process is performed. After that, it is preferable to execute a deceleration process in which a predetermined deceleration torque is applied to the rotary tank to reduce the rotation speed to a predetermined rotation speed.
この洗濯機によれば、制御装置が制御することにより、駆動装置がモータおよびインバータを用いて、洗濯物が投入された回転槽を回転させる。そして、制御装置の布量計測部が、その回転槽の増速時の増速加速度を計測する第1計測処理と、惰性回転で減速する回転槽の減速加速度を計測する第2計測処理とを実行し、増速加速度および減速加速度の各々に基づいて洗濯物の重量を算出する。 According to this washing machine, the control device controls the drive device to rotate the rotary tub in which the laundry is put, using the motor and the inverter. Then, the cloth amount measurement unit of the control device performs a first measurement process of measuring the acceleration at the time of acceleration of the rotary tub and a second measurement process of measuring the deceleration of the rotary tub decelerated by the inertial rotation. Then, the weight of the laundry is calculated based on each of the acceleration and the deceleration.
すなわち、第1計測処理では、遠心力で洗濯物を回転槽に張り付かせた状態で増速加速度を計測した後、回転槽を惰性回転させた状態で減速加速度を計測する。回転槽は惰性回転しているので、トルクの影響を受けることなく、機械損失に基づく減速加速度を精度高く計測できる。 That is, in the first measurement process, after the acceleration of acceleration is measured in a state where the laundry is stuck to the rotating tub by centrifugal force, the deceleration is measured in a state where the rotating tub is coasted. Since the rotary tank is rotating by inertia, the deceleration based on the mechanical loss can be accurately measured without being affected by the torque.
第1計測処理の後における第2計測処理の前または後に、回転槽に所定の減速トルクを与えて減速させる減速処理を実行すれば、所定の低回転数まで回転槽を短時間で下げることができる。 Before or after the second measurement process after the first measurement process, if a deceleration process of applying a predetermined deceleration torque to the rotary tub to perform deceleration is performed, the rotary tub can be lowered to a predetermined low rotational speed in a short time. it can.
減速処理の後に第2計測処理を実行すれば、低回転で計測するので、振動の影響が低減され、計測時間も長くなるので、よりいっそう高精度な計測が行える。一方、惰性回転でも急速に速度が低下するような場合には、先に減速処理を実行すると、安定した計測が行えないおそれがある。従って、そのような場合には、第1計測処理の後に第2計測処理を実行するのが好ましい。そうすれば、惰性回転での速度低下が大きい場合でも、安定した第2計測処理が行える。 If the second measurement process is performed after the deceleration process, the measurement is performed at a low rotation speed, so that the influence of vibration is reduced and the measurement time is lengthened, so that more accurate measurement can be performed. On the other hand, in the case where the speed rapidly decreases even by the inertial rotation, if the deceleration process is executed first, there is a possibility that stable measurement cannot be performed. Therefore, in such a case, it is preferable to execute the second measurement process after the first measurement process. Then, even when the speed decrease due to the inertial rotation is large, a stable second measurement process can be performed.
そして、これら増速加速度および減速加速度の各々に基づいて洗濯物の重量を算出するので、洗濯物の重量を、短時間で精度高く計測できる。 Since the weight of the laundry is calculated based on each of the acceleration and the deceleration, the weight of the laundry can be accurately measured in a short time.
前記洗濯機はまた、前記布量計測部が、前記回転槽の回転を停止することなく、前記第1計測処理、前記第2計測処理、および前記減速処理を複数回、連続して実行し、複数の前記増速加速度および前記減速加速度の各々に基づいて洗濯物の重量を算出する、としてもよい。 The washing machine also performs the first measurement process, the second measurement process, and the deceleration process a plurality of times continuously without stopping the rotation of the rotary tub, and The weight of the laundry may be calculated based on each of the plurality of accelerations and the decelerations.
計測される増速加速度および減速加速度の値は、統計的にばらつく。そのため、計測を複数行い、複数の計測値に基づいて洗濯物の重量を算出することで、より高精度な計測が行える。その場合、第1計測処理および第2計測処理からなる布量計測処理を連続して行う必要があるが、上述したように、短時間で布量計測処理が行えるので、複数回行っても、短時間で計測できる。 The measured acceleration and deceleration values vary statistically. Therefore, more accurate measurement can be performed by performing a plurality of measurements and calculating the weight of the laundry based on the plurality of measured values. In this case, it is necessary to continuously perform the cloth amount measurement processing including the first measurement processing and the second measurement processing. However, as described above, the cloth amount measurement processing can be performed in a short time. Can be measured in a short time.
更に、この洗濯機の場合、回転槽の回転を停止することなく連続して布量計測処理を実行するので、より計測時間が短縮され、安定して高精度な計測が行える。 Further, in the case of this washing machine, since the cloth amount measurement process is continuously performed without stopping the rotation of the rotary tub, the measurement time is further reduced, and stable and accurate measurement can be performed.
前記洗濯機はまた、前記布量計測部が、前記回転槽が停止した状態から前記第1計測処理を実行するときに、当該第1計測処理の前に、所定の回転数で等速回転させる安定化処理を実行するとともに、前記安定化処理の実行中にトルク定数を求める処理を実行し、前記トルク定数を用いて、洗濯物の重量を算出する、としてもよい。 The washing machine is also configured such that when the cloth amount measuring unit executes the first measurement process from a state where the rotating tub is stopped, it rotates at a predetermined rotation speed at a constant speed before the first measurement process. In addition to performing the stabilization process, a process of obtaining a torque constant may be performed during the execution of the stabilization process, and the weight of the laundry may be calculated using the torque constant.
停止した回転槽を回転させる場合、比較的大きなトルクが必要になる。そのため、インバータの駆動、回転槽およびモータの回転が安定するまでにはある程度の時間を要する。それに対し、この洗濯機では、第1計測処理に先だって、回転槽を等速回転させるので、第1計測処理に円滑に移行することが可能になり、短時間で高精度な計測が行える。 When rotating the stopped rotating tank, a relatively large torque is required. Therefore, it takes a certain amount of time for the drive of the inverter and the rotation of the rotary tank and the motor to stabilize. On the other hand, in this washing machine, since the rotating tub is rotated at a constant speed prior to the first measurement process, it is possible to smoothly shift to the first measurement process, and highly accurate measurement can be performed in a short time.
モータ特性は、個体差に基づくばらつきが存在する。モータ特性はまた、モータの温度によっても変動する。モータで所定のトルクを発生させるために、それに応じた所定の電流がモータに供給されるが、モータ特性が変化すると、それに伴ってトルクも変化する。従って、一定のトルク定数を用いて布量計測処理を行うと、高い精度が得られない。 Motor characteristics have variations based on individual differences. Motor characteristics also vary with motor temperature. In order for the motor to generate a predetermined torque, a predetermined current corresponding thereto is supplied to the motor. However, when the motor characteristics change, the torque changes accordingly. Therefore, when the cloth amount measurement process is performed using a constant torque constant, high accuracy cannot be obtained.
それに対し、この洗濯機では、一連の布量計測処理が実行される度に、トルク定数が計測され、それを用いて洗濯物の重量が算出される。従って、洗濯物の重量が精度高く計測できる。 On the other hand, in this washing machine, each time a series of cloth amount measurement processing is executed, the torque constant is measured, and the weight of the laundry is calculated using the torque constant. Therefore, the weight of the laundry can be measured with high accuracy.
前記洗濯機はまた、前記布量計測部が、前記減速処理の実行時に、前記モータの回生動作によって、前記インバータの電圧が所定値以上に上昇しないように、前記減速トルクを調整する、としてもよい。 The washing machine may be configured such that the cloth amount measuring unit adjusts the deceleration torque so that the voltage of the inverter does not rise to a predetermined value or more by a regenerative operation of the motor when the deceleration process is performed. Good.
上述した減速処理では、回転槽に所定の減速トルクを与えて減速させる。すなわち、通常とは逆向きのトルクが回転槽に作用するように、モータが回転駆動される。それにより、モータで逆起電力が発生し、インバータに回生電流が流れる。インバータに回生電流が流れると、インバータの電圧が上昇し、電気回路が損傷するおそれがある。 In the above-described deceleration processing, a predetermined deceleration torque is applied to the rotary tank to decelerate. That is, the motor is driven to rotate so that a torque opposite to the normal direction acts on the rotary tank. As a result, back electromotive force is generated in the motor, and a regenerative current flows through the inverter. When the regenerative current flows through the inverter, the voltage of the inverter increases, and the electric circuit may be damaged.
そこで、この洗濯機では、減速処理時には、インバータの電圧が限界を超えないように、減速トルクが調整される。従って、インバータの故障等を防止できる。 Therefore, in this washing machine, during the deceleration process, the deceleration torque is adjusted so that the voltage of the inverter does not exceed the limit. Therefore, a failure of the inverter can be prevented.
前記洗濯機はまた、前記布量計測部が、前記第2計測処理の実行時に、前記モータが前記回転槽にトルクを出力しないように、前記インバータの駆動を制御する、としてもよい。 The washing machine may be configured such that the laundry amount measurement unit controls the driving of the inverter so that the motor does not output torque to the rotating tub when the second measurement process is performed.
回転槽を惰性回転させるには、インバータへの通電を停止するが一般的である。ところが、そうした場合、通電を再開するときに電気状態が不安定になり易いため、直ちに計測を開始すると、誤差を招くおそれがある。それに対し、この洗濯機では、モータが回転槽にトルクを出力しないように、インバータの駆動を制御する。それにより、第2計測処理の実行中もインバータへの通電は維持された状態となり、安定した電気状態が確保されるので、直ちに計測を開始しても高精度な計測が行える。従って、直ぐに第1計測処理に移行でき、その後、直ちに計測が開始できる。 In general, in order to rotate the rotary tank by inertia, power supply to the inverter is stopped. However, in such a case, the electric state is likely to be unstable when the energization is restarted. Therefore, if the measurement is started immediately, an error may be caused. On the other hand, in this washing machine, the drive of the inverter is controlled so that the motor does not output torque to the rotating tub. Thereby, the power supply to the inverter is maintained even during the execution of the second measurement process, and a stable electrical state is ensured. Therefore, even if the measurement is started immediately, highly accurate measurement can be performed. Therefore, it is possible to immediately shift to the first measurement process, and then immediately start the measurement.
前記洗濯機はまた、前記制御装置が、洗い工程、すすぎ工程、および脱水工程の各工程を含む一連の洗濯処理を行う洗濯処理部を更に有し、前記布量計測部が、前記洗い工程の前に洗濯物の重量を計測する乾重量計測処理と、前記脱水工程の直前に洗濯物の重量を計測する湿重量計測処理と、を実行する、としてもよい。 The washing machine further includes a washing processing unit in which the control device performs a series of washing processes including a washing process, a rinsing process, and a dehydration process. A dry weight measurement process for measuring the weight of the laundry before and a wet weight measurement process for measuring the weight of the laundry immediately before the dehydration step may be executed.
そうすれば、布量計測処理を利用して、洗濯物が防水衣料等を含むことによって発生する脱水トラブルを未然に防止することができる。 By doing so, it is possible to prevent a dehydration trouble caused by the laundry including waterproof clothing or the like by using the cloth amount measurement processing.
その場合、前記回転槽が、水平または傾斜した方向に延びる軸を中心に回転するように構成され、前記布量計測部が、前記乾重量計測処理時の計測結果を利用することにより、前記湿重量計測処理時の前記第2計測処理を省略する、としてもよい。 In that case, the rotating tub is configured to rotate about an axis extending in a horizontal or inclined direction, and the cloth amount measuring unit uses the measurement result at the time of the dry weight measurement processing to thereby perform the wet weighing. The second measurement process during the weight measurement process may be omitted.
すなわち、ドラム式洗濯機であれば、縦型の洗濯機と異なり、洗濯物の重量が変化しても機械損失はほとんど変化しないので、乾重量計測処理で取得した減速加速度を再利用できる。そうすることで、高い検出精度を確保しながら、乾重量計測処理よりも湿重量計測処理に要する時間を短縮できる。 That is, in the case of a drum type washing machine, unlike a vertical washing machine, the machine loss hardly changes even if the weight of the laundry changes, so that the deceleration obtained in the dry weight measurement process can be reused. By doing so, it is possible to shorten the time required for the wet weight measurement process as compared to the dry weight measurement process, while ensuring high detection accuracy.
開示する技術によれば、洗濯物量を短時間で精度高く計測できるので、節水に優れ、扱い易い洗濯機を実現できる。 According to the disclosed technology, the amount of laundry can be measured with high accuracy in a short time, so that a washing machine that is excellent in water saving and easy to handle can be realized.
以下、開示する技術の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。 Hereinafter, embodiments of the disclosed technology will be described in detail with reference to the drawings. However, the following description is merely an example in nature, and does not limit the present invention, its application, or its use.
<洗濯機>
図1に、開示する技術を適用した洗濯機1の一例を示す。この洗濯機1は、いわゆるドラム式の洗濯機である。また、この洗濯機1は、いわゆる全自動式洗濯機であり、洗い、すすぎ、脱水などの工程からなる一連の洗濯処理が、自動的に実行できるように構成されている。
<Washing machine>
FIG. 1 shows an example of a
洗濯機1は、主に、筐体2、タブ3(固定槽)、ドラム4(回転槽)、駆動装置5、制御装置6などで構成されている。
The
筐体2は、パネルやフレームで構成された箱形の容器であり、洗濯機1の外郭を構成している。筐体2の前面には、洗濯物を出し入れするために、円形の投入口2aが形成されている。投入口2aには透明な窓を有するドア2bが取り付けられている。投入口2aは、ドア2bによって開閉される。筐体2における投入口2aの上側には、ユーザが操作するスイッチ等を有する操作部7が設置されている。
The
筐体2の内部には、投入口2aに連通するタブ3が収容されている。タブ3は、有底円筒状の貯水可能な容器からなり、その開口が投入口2aと接続されている。タブ3は、その中心軸Jを前方に向かって上向きに僅かに傾斜させた姿勢で安定するように、筐体2の内部に設けられたダンパ(図示せず)によって支持されている。
A
タブ3の上部には、給水配管8a、給水弁8b、薬剤投入装置8cなどで構成された給水装置8が設けられている。給水配管8aの上流側の端部は、洗濯機1の外部に突出し、図外の給水源に接続されている。給水配管8aの下流側の端部はタブ3の上部に開口する給水口3aに接続されている。給水弁8bおよび薬剤投入装置8cは、上流側からこの順に給水配管8aの途中に設置されている。
Above the
薬剤投入装置8cは、洗剤や柔軟剤等の薬剤を収容し、これら薬剤を、給水される水に混合することによってタブ3に投入する。タブ3の下部には、排水口3bが設けられている。排水口3bは、排水ポンプ9に接続されている。排水ポンプ9は、タブ3に溜まる不要な水を、排水管9aを通じて洗濯機1の外部に排出する。
The
ドラム4は、タブ3よりも僅かに小径の円筒状の容器からなり、タブ3と中心軸Jを一致させた状態で、タブ3の内部に収容されている。ドラム4の前部には、投入口2aに臨む円形開口4aが形成されている。洗濯物は、投入口2aおよび円形開口4aを通じて、ドラム4の内部に投入される。
The
ドラム4の側部には、多数の脱水孔4bが全周にわたって形成されている(図2では一部のみ表示)。また、その側部の内側の複数箇所には、撹拌用のリフター4cが取り付けられている。ドラム4の前部は、投入口2aに回転可能な状態で支持されている。
On the side of the
駆動装置5は、タブ3の後部に設置されている。駆動装置5は、モータ51、インバータ52などで構成されている。モータ51のシャフト51aは、タブ3の後部を貫通し、タブ3の内部に突出している。シャフト51aの先端は、ドラム4の底部の中心に固定されている。すなわち、ドラム4の後部はシャフト51aで軸支されていて、駆動装置5は、ドラム4を直接的に駆動する(いわゆるダイレクトドライブ方式)。それにより、ドラム4は、モータ51の駆動によって中心軸Jを中心に回転する。
The driving
図2に、駆動装置5を模式的に示す。モータ51は、例えば、3相の永久磁石型モータであり、ステータ51bとロータ51cとを有している。ステータ51bは、3相(U相,V相,W相)のコイル群51dと、これらコイル群51dが一体に組み付けられた円筒状のステータコア51eとを有している。ロータ51cは、ステータ51bの内側に僅かな隙間を隔てて収容されたロータコア51fと、ロータコア51fの周囲に配置された複数の永久磁石51gとを有している。ロータ51cの中心にシャフト51aが固定されている。
FIG. 2 schematically shows the
インバータ52は、洗濯機1の外部の商用電源PSと電気的に接続されている。インバータ52は、図示しないが、コンバータを内蔵しており、コンバータは、商用電源PSの交流が入力されると、所定の直流電圧に変換して出力する。インバータ52は、コンバータが変換した直流電圧を、PWM制御等することにより、所定の交流に変換して位相が異なる3相(U相,V相,W相)の交流に変換する電気回路(公知)を有している。
The
電気回路は、一対の母線52a,52aの間に架設された、平滑線52bと、3つのアーム52c,52c,52cとを有している。平滑線52bには、コンデンサ52dが設置されている。各アーム52cには、逆並列に接続されたスイッチング素子52eおよび還流ダイオード52fからなる素子ユニットが2つ、直列に配置されている。各アーム52cの素子ユニット間から引き出された出力線52gが、ステータ51bの各コイル群51dに接続されている。
The electric circuit has a
各アーム52cのスイッチング素子52eが所定のタイミングでオンオフされる。それにより、各コイル群51dに位相の異なる交流が供給される結果、その交流に同期してモータ51およびドラム4が回転する。この洗濯機1の場合、ドラム4を高速で回転させる場合には、制御装置6は、インバータ52を制御して、モータ51に所定の制御電流を供給する弱め界磁制御(公知)を行う。
The switching
制御装置6は、筐体2の上部に設置されている。制御装置6は、洗濯機1の動作を総合的に制御する。制御装置6は、CPU、メモリなどのハードウエアと、制御プログラムや各種データなどのソフトウエアとで構成されている。
The
図3に、制御装置6の主な構成を示す。制御装置6には、電流センサ12、電圧センサ13、モータセンサ14、操作部7、駆動装置5、給水弁8b、排水ポンプ9などが電気的に接続されている。電流センサ12は、モータ51に出力される電流値を計測し、その計測値を制御装置6に出力する。電圧センサ13は、インバータ52に入出力される電圧値を計測し、その計測値を制御装置6に出力する。モータセンサ14は、モータ51の回転速度を計測し、その計測値を制御装置6に出力する。操作部7は、ユーザによって入力される運転開始や運転モードの選択などの指示情報を制御装置6に出力する。制御装置6は、これら計測値や指示情報に基づいて、駆動装置5、給水弁8b、排水ポンプ9などを制御する。
FIG. 3 shows a main configuration of the
制御装置6は、洗濯処理部61、布量計測部62、情報記憶部63などを有している。洗濯処理部61は、洗い、すすぎ、脱水などの工程からなる一連の洗濯処理を、指示に応じて実行する。布量計測部62は、ドラム4に収容されている洗濯物の重量を計測する処理(布量計測処理)を実行する。情報記憶部63は、洗濯処理や布量計測処理に必要な情報を記憶し、洗濯処理部61や布量計測部62に、これら情報を出力する。
The
<布量計測処理>
この洗濯機1では、布量計測処理が短時間で精度高く実行できるように工夫されている。図4等を用い、布量計測処理の内容について具体的に説明する。
<Clothes measurement processing>
The
図4に示すように、布量計測処理では、洗濯物を収容した状態のドラム4に所定の増速トルクを与えて回転させることにより、増速時の加速度(増速加速度)を計測する処理(第1計測処理P1)と、第1計測処理P1の後、ドラム4に所定の減速トルクを与えて所定の回転数まで回転数を下げる処理(減速処理P2)と、減速処理P2の後、ドラム4を惰性回転で減速させることにより、減速時の加速度(減速加速度)を計測する処理(第2計測処理P3)とが実行される。
As shown in FIG. 4, in the cloth amount measurement processing, a predetermined acceleration torque is applied to the
この実施形態では、最初の第1計測処理P1を実行するときにドラム4を補助的に回転させる安定化処理P0が実行され、その後、ドラム4の回転を停止することなく、第1計測処理P1、減速処理P2、および第2計測処理P3が3回、連続して実行される。そうして計測される増速加速度および減速加速度の各々に基づいて洗濯物の重量が算出される。
In this embodiment, a stabilization process P0 for auxiliary rotation of the
(安定化処理P0)
ドラム4の回転が停止した状態から布量計測処理行う場合、制御装置6(布量計測部62)は、その都度、50rpm以下の所定の基準回転数R0(例えば、20rpm)で等速回転させる安定化処理P0を実行する。また、その安定化処理P0の実行中に、洗濯物の重量の算出に用いるトルク定数を計測する処理も実行する。
(Stabilization process P0)
When the cloth amount measurement process is performed from the state where the rotation of the
停止した状態のドラム4を回転させる場合、比較的大きなトルクが必要なので、インバータ52の駆動、ドラム4およびモータ51の回転が安定するまでにはある程度の時間を要する。そこで、この洗濯機1では、ドラム4が安定して回転し、弱め界磁制御が不要な低い基準回転数R0(洗濯物がドラム4に張り付く回転数以下であってもよい)で等速回転させる期間(初期安定化期間)が設けられている。それにより、布量計測処理に円滑に移行することが可能になり、高精度な布量計測処理が行える。
When the stopped
モータ特性は、個体差に基づくばらつきが存在する。モータ特性はまた、モータ51の温度によっても変動する。モータ51で所定のトルクを発生させるために、それに応じた所定の電流がモータ51に供給されるが、モータ特性が変化すると、それに伴ってトルクも変化する。従って、一定のトルク定数を用いて布量計測処理を行うと、高い精度が得られない。
Motor characteristics have variations based on individual differences. Motor characteristics also vary with the temperature of the
そこで、この洗濯機1では、安定化処理P0の実行中にトルク定数を求める処理を実行する。
Therefore, the
具体的には、初期安定化期間の後期において、電圧センサ13およびモータセンサ14を用いて、モータ51が回転する一周期分の区間で複数のデータをサンプリングし、次の式(1)により、トルク定数を算出する。
Specifically, in the latter half of the initial stabilization period, the
式(1):Kt=(Vq−ΔV−R×Iq)/ω Equation (1): Kt = (Vq−ΔV−R × Iq) / ω
Kt:トルク定数、Vq:モータ51に与えるq軸電圧の指令値、ΔV:補正電圧、R:コイル群51dの抵抗値、Iq:q軸電流の電流値、ω:モータ51の回転速度
Kt: torque constant, Vq: command value of q-axis voltage given to
従って、この洗濯機1では、トルク定数のばらつきによる影響を低減できるので、より高精度な布量計測処理が行える。
Therefore, in the
(第1計測処理P1)
制御装置6は、低速で回転しているドラム4に所定の増速トルクT1を与えることにより、ドラム4の回転を加速させる。
(First measurement process P1)
The
図5に示すように、増速トルクT1は、例えば、ドラム4に最大限界量の洗濯物が投入された場合でもドラム4を回転させることができるトルクであり、情報記憶部63に予め設定されている。第1計測処理P1では、制御装置6(布量計測部62)がインバータ52を制御して、そのような増速トルクT1がドラム4に作用するようにモータ51を駆動する。
As shown in FIG. 5, the speed-up torque T <b> 1 is, for example, a torque that can rotate the
通常、最大限界量より十分に少ない量の洗濯物が投入されるので、ドラム4は容易に加速され、短時間で洗濯物が安定してドラム4に張り付くようになる。そうして、ドラム4が数回転する間に、モータセンサ14を用いて増速加速度を計測する。回転した状態から加速されるので、ドラム4の加速状態は短時間で安定し、加速開始後、直ちに計測できる。計測が終われば、減速処理P2に移行する。
Normally, the amount of laundry that is sufficiently smaller than the maximum limit is input, so that the
従って、第1計測処理P1は極めて短時間で行える。 Therefore, the first measurement process P1 can be performed in a very short time.
(減速処理P2)
減速処理P2では、ドラム4に所定の減速トルクT2を与えて所定の回転数(計測回転数Rs)まで回転数を低下させる。すなわち、通常とは逆向きのトルクがドラム4に作用するように、制御装置6(布量計測部62)がインバータ52を制御してモータ51を回転駆動する。それにより、モータ51は通常とは逆の回生動作を行うため、モータ51で逆起電力が発生する。それにより、減速トルクT2に応じてモータ51からインバータ52に回生電流が流れる。
(Deceleration processing P2)
In the deceleration process P2, a predetermined deceleration torque T2 is applied to the
モータ51からインバータ52に回生電流が流れると、図5に示すように、母線52a,52a間の電圧が上昇する。それにより、コンデンサ52dが許容量を超えて損傷するおそれがある。そこで、この洗濯機1では、コンデンサ52dの許容限界に対応した上限電圧値V2が、情報記憶部63に予め設定されている。そして、減速処理P2の実行時には、電圧センサ13を用いて母線52a,52a間の電圧を計測し、その電圧が上限電圧値V2以上に上昇しないように、制御装置6(布量計測部62)が減速トルクT2を調整する。従って、インバータ52の故障等を防止できる。
When a regenerative current flows from the
ドラム4は、減速トルクT2で強制的に減速されるので、短時間で計測回転数Rsまで減速できる。計測回転数Rsは、洗濯物がドラム4に張り付いた状態を保持できる低い回転数である。計測回転数Rsは、洗濯機1の仕様によって決まる。従って、計測回転数Rsは、予め試験等によって求められ、情報記憶部63に設定されている。
Since the
計測回転数Rsから減速加速度の計測が始まるので、計測回転数Rsはできるだけ低いのが好ましい。計測回転数Rsが低いほど、ドラム4が洗濯機1と共振する共振点から離れるので、誤差を招く振動の影響を小さくできる。また、計測回転数Rsが低いほど、減速時間が長くなるので、安定した計測が行える。従って、減速加速度の計測精度が向上する。
Since the measurement of the deceleration starts from the measured rotational speed Rs, it is preferable that the measured rotational speed Rs be as low as possible. The lower the measured rotation speed Rs, the farther the
(第2計測処理P3)
そうして、ドラム4の回転が計測回転数Rsに達すると、制御装置6は、ドラム4を惰性回転で減速させる。具体的には、布量計測部62が、モータ51がドラム4にトルクを出力しないように、インバータ52の駆動を制御する。
(Second measurement process P3)
Then, when the rotation of the
ドラム4を惰性回転させるには、図5に二点鎖線L3で示すように、インバータ52への通電を停止するが一般的である。ところが、そうした場合、通電を再開するときに電気状態が不安定になり易いため、直ちに計測を開始すると、誤差を招くおそれがある。
In order to cause the
それに対し、この洗濯機1では、インバータ52への通電は維持した状態で、各スイッチング素子52eのオンオフを変更することにより、モータ51に駆動電流が流れないよう、布量計測部62がインバータ52の駆動を制御する。それにより、ドラム4が惰性回転している時も母線52a,52a間の電圧は略一定となり、安定した電気状態が維持される。
On the other hand, in the
そのような状況の下で、制御装置6は、減速時の減速加速度を計測する。具体的には、ドラム4が数回転する間に、モータセンサ14を用いて減速加速度を計測する。ドラム4は惰性回転しており、ドラム4に加わるトルクは機械損失に相当することから、機械損失に起因するトルクを精度高く計測できる。
Under such a situation, the
そして、その計測が終われば、直ちに次の第1計測処理P1に移行する。ドラム4は低速で回転しているので、円滑に第1計測処理P1に移行できる。減速処理P2の実行中も、インバータ52の駆動が制御されていて、安定した電気状態が維持されているので、第1計測処理P1の開始と略同時に計測を開始しても高精度な計測が行える。
When the measurement is completed, the process immediately proceeds to the next first measurement process P1. Since the
3回、同様の処理を行うことで、制御装置6は、増速加速度および減速加速度を3つずつ取得する。制御装置6は、これら増速加速度および減速加速度の各々を平均化し、次の式(2)に基づいて、負荷量(洗濯物の重量に相当)を算出する。
By performing the same process three times, the
式(2):負荷量=トルク定数/(増速加速度の平均値−減速加速度の平均値) Formula (2): Load amount = Torque constant / (Average value of accelerating acceleration−Average value of deceleration)
このように、複数の増速加速度および減速加速度を計測し、これらを統計的に処理した値を用いて、負荷量を求めることで、計測精度が向上する。すなわち、図6に簡略化して示すように、計測回数が増えるに従って、計測精度も高くなる傾向が認められた。そして、回数が増えるごとに次第に計測精度の向上率が低下する傾向も認められた。 As described above, a plurality of accelerations and decelerations are measured, and a load amount is obtained using a value obtained by statistically processing the accelerations, thereby improving measurement accuracy. That is, as shown in a simplified manner in FIG. 6, it was recognized that the measurement accuracy tended to increase as the number of measurements increased. And it was also recognized that the rate of improvement in measurement accuracy gradually decreased as the number of times increased.
時間対効果の関係で観ると、3回の計測が最も効果的であったことから、この洗濯機1では、計測回数として3回が設定されている。なお、計測回数は、情報記憶部63に設定されており、任意に変更可能である。
In the
<洗濯機1の運転制御例>
図7に、この洗濯機1の運転制御例を示す。
<Operation control example of the
FIG. 7 shows an operation control example of the
洗濯処理が行われるときには、まず、ユーザはドラム4に洗濯物を投入する(ステップS1)。この洗濯機1の場合、その際、洗剤等も薬剤投入装置8cに投入する。そして、操作部7の操作により、制御装置6に、洗濯開始の指示が入力される(ステップS2)。それにより、制御装置6(洗濯処理部61)は、その指示に応じた洗い、すすぎ、脱水等の工程からなる一連の処理を自動的に実行する。
When the washing process is performed, first, the user puts laundry into the drum 4 (Step S1). In the case of this
洗い工程の前に、制御装置6(布量計測部62)は、適切な給水量を設定するため、洗濯物が投入されたドラム4を回転させて布量計測処理(乾重量計測処理)を実行する(ステップS3)。すなわち、濡れていない状態の洗濯物の重量を計測する。
Before the washing process, the control device 6 (cloth amount measuring unit 62) rotates the
乾重量計測処理が開始されると、図8に示すように、制御装置6は、ドラム4が回転しているか否かを判定する(ステップS31)。ドラム4が回転していない、すなわちドラム4が停止している場合には、制御装置6は、インバータ52の制御によってモータ51を駆動し、安定化処理P0を実行する(ステップS32)。
When the dry weight measurement process is started, as shown in FIG. 8, the
安定化処理P0の実行中、制御装置6は、上述したトルク定数を計測する処理を実行する。そして、制御装置6は、トルク定数を取得すると(ステップS33でYes)、直ちにインバータ52を制御し、ドラム4に増速トルクT1を与えて第1計測処理P1を開始する(ステップS34)。
During the execution of the stabilization process P0, the
そうして、制御装置6は、増速加速度を計測し、増速加速度を取得すると(ステップS35でYes)、直ちにインバータ52を制御し、ドラム4に減速トルクT2を与えて減速処理P2を開始する(ステップS36)。そして、ドラム4の回転数が計測回転数Rsに達すると(ステップS37でYes)、制御装置6は、直ちに、ドラム4を惰性回転させるために、モータ51に出力するトルクが「0」になるようにインバータ52を制御し、第2計測処理P3を開始する(ステップS38)。
Then, when the
そうして、制御装置6は、減速加速度を取得すると(ステップS39でYes)、計測回数が所定回数N(3回)に達したか否かを判定する(ステップS40)。計測回数が3回に達していない場合には、第1計測処理P1、減速処理P2、および第2計測処理P3を繰り返し実行する(ステップS40でNo)。
Then, when the
そして、計測回数が3回に達すると(ステップS40でYes)、制御装置6は、計測した増速加速度および減速加速度の各々を用いて洗濯物の重量を算出する(ステップS41)。その後、制御装置6は、リターンする。
Then, when the number of measurements reaches three (Yes in step S40), the
図7に示すように、洗濯物の重量を算出した後、制御装置6は、算出した洗濯物の重量に基づいて給水を行う(ステップS4)。
As shown in FIG. 7, after calculating the weight of the laundry, the
具体的には、情報記憶部63には、洗濯物の重量に対応した適切な給水量の設定を可能にする給水情報が設定されている。制御装置6は、算出した洗濯物の重量を、その給水情報と照合することにより、適切な給水量を選択する。そして、制御装置6は、その給水量でタブ3に給水されるように、給水弁8bを制御する。
Specifically, in the
給水が終了すると、制御装置6は、洗い工程を実行する(ステップS5)。洗い工程では、ドラム4が、所定時間、低速で反転駆動され、洗濯物が洗濯水と共に撹拌される。その後、排水弁5aが制御されてタブ3から洗濯水が排水されると、洗い処理は終了する。
When the water supply is completed, the
洗い処理が終了すると、制御装置6は、すすぎ工程を実行する(ステップS6)。すすぎ工程では、洗い工程と同様に、給水、撹拌、排水が行われる。すすぎ工程は複数回行う場合もある。
When the washing process is completed, the
すすぎ工程が終了すると、制御装置6は、再度、布量計測処理(湿重量計測処理)を実行する(ステップS7)。すなわち、この湿重量計測処理では、洗濯物が防水衣料等を含むことによって発生する脱水トラブルを未然に防止するため、脱水工程の直前に、濡れた状態の洗濯物の重量を計測する。
When the rinsing step is completed, the
湿重量計測処理の内容は、上述した乾重量計測処理の内容とほぼ同じであるが、湿重量計測処理では、乾重量計測処理と異なり、第2計測処理P3が省略されている。 The content of the wet weight measurement process is substantially the same as the content of the above-described dry weight measurement process, but in the wet weight measurement process, unlike the dry weight measurement process, the second measurement process P3 is omitted.
具体的には、図9に示すように、減速処理P2が終了すると、直ちに第1計測処理P1が実行される。図8では、ステップS38、S39が省略される。また、この場合、必ずしも計測回転数Rsまで低下させなくてもよい。 Specifically, as shown in FIG. 9, when the deceleration processing P2 ends, the first measurement processing P1 is immediately executed. In FIG. 8, steps S38 and S39 are omitted. In this case, it is not always necessary to reduce the rotation speed to the measured rotation speed Rs.
ドラム式洗濯機の場合、縦型の洗濯機と異なり、洗濯物の重量が変化しても、シャフト51aおよびその周辺に加わる加重はほとんど変化しないので、機械損失もほとんど変化しない。逆に、縦型の洗濯機の場合は、洗濯物の重量が変化すると、その重量がシャフトやその周辺に作用するので、機械損失が変化する。
In the case of the drum type washing machine, unlike the vertical type washing machine, even if the weight of the laundry changes, the weight applied to the
従って、この洗濯機1では、乾重量計測処理時の計測結果、すなわち減速加速度の平均値を再利用する。そうすることで、高い検出精度を確保しながら、湿重量計測処理に要する時間を短縮している。
Therefore, in the
具体的には、湿重量計測処理における安定化処理P0で取得したトルク定数、湿重量計測処理で取得した増速加速度の平均値、および、乾重量計測処理で取得した減速加速度の平均値に基づいて、濡れた洗濯物の重量を算出する。 Specifically, based on the torque constant obtained in the stabilization processing P0 in the wet weight measurement processing, the average value of the acceleration acceleration obtained in the wet weight measurement processing, and the average value of the deceleration acceleration obtained in the dry weight measurement processing To calculate the weight of the wet laundry.
情報記憶部63には、乾いた洗濯物がすすぎ工程を経て濡れた状態になったときの、洗濯物の重量変化に関する情報(重量変化情報)が設定されている。制御装置6は、算出した濡れた洗濯物の重量を、その重量変化情報と照合することにより、異常が無いか否かを判定する(ステップS8)。
In the
例えば、洗濯物に防水衣類が含まれていて、過剰な水がドラム4に残った状態であれば、重量変化情報に基づいて、そのような過剰な水の有無が判定できる。過剰な水が残った状態で脱水を行うと、洗濯機1が異常振動したり倒壊したりするなど、脱水トラブルを招くおそれがある。
For example, if the laundry contains waterproof clothing and excess water remains on the
従って、制御装置6は、濡れた洗濯物の重量に異常があると判定すると(ステップS8でYes)、脱水工程は実行しないで、警報のブザーを鳴らすなどして異常を報知する(ステップS9)。
Therefore, when the
一方、制御装置6は、濡れた洗濯物の重量に異常が無いと判定すると(ステップS8でNo)、脱水工程を実行する(ステップS10)。脱水工程では、ドラム4が、所定時間、高速で回転駆動され、洗濯物が脱水される。脱水によってタブ3に溜まる水は、排水ポンプ9によって排出される。脱水工程が終了すると、所定のブザーを鳴らすなどして洗濯終了の報知を行う(ステップS11)。
On the other hand, when it is determined that there is no abnormality in the weight of the wet laundry (No in step S8), the
このように、開示する技術を適用した洗濯機であれば、洗濯物量を短時間で精度高く計測できるので、利便性に優れ、効果的に節水できる。 As described above, the washing machine to which the disclosed technology is applied can measure the amount of laundry in a short time and with high accuracy, so that it is excellent in convenience and can save water effectively.
<変形例>
上述した実施形態では、ドラム式洗濯機の中でも、ドラム4が傾斜した中心軸Jを中心に回転する洗濯機への適用を例示した。
<Modification>
In the above-described embodiment, the application to the washing machine in which the
しかし、略水平に延びる中心軸Jを中心に回転する洗濯機などでは、ドラム4の回転時に、洗濯物が、ドラム4の内周面だけでなく、円形開口4aから張り出して、投入口2aの周辺にも張り付く場合がある。投入口2aは回転しないし、通常、投入口2aと円形開口との間には、水漏れ防止用のシール材が装着されている。そのようなシール材には、摩擦抵抗の大きいゴム等の素材が用いられるのが一般的である。
However, in a washing machine or the like that rotates about a central axis J that extends substantially horizontally, when the
そのため、投入口2aの周辺に洗濯物が張り付いた状態で、ドラム4が回転すると、大きな摩擦抵抗が発生する。その結果、惰性回転するドラム4の減速が急になる場合がある。その場合、先に減速処理P2を実行すると、第2計測処理P3が適切に行えないおそれがある。
Therefore, when the
そこで、本変形例のドラム式洗濯機(洗濯機1’)では、第2計測処理P3を、第1計測処理P1の後に、第1計測処理P1に連続して実行する。そして、第2計測処理P3の後に連続して減速処理P2を実行する。 Therefore, in the drum type washing machine (washing machine 1 ') of the present modified example, the second measurement process P3 is executed after the first measurement process P1 and subsequently to the first measurement process P1. Then, the deceleration process P2 is executed continuously after the second measurement process P3.
図10に、本洗濯機1’における布量計測処理の内容を例示する。なお、基本的な構成は、上述した洗濯機1と同じである。従って、同じ内容の構成については同じ符号を用いてその説明は省略する。
FIG. 10 illustrates the contents of the cloth amount measurement process in the washing machine 1 '. Note that the basic configuration is the same as that of the
図10に示すように、この洗濯機1’では、第1計測処理P1の実行後、連続して第2計測処理P3が実行され、その後、更に連続して減速処理P2が実行される。
As shown in FIG. 10, in the
この洗濯機1’においても、最初の第1計測処理P1を実行するときには、トルク定数を計測する処理も含めて、安定化処理P0が実行される。その後、ドラム4の回転を停止することなく、第1計測処理P1、第2計測処理P3、および減速処理P2からなる一連の処理が3回、連続して繰り返し実行される。そうして計測される増速加速度および減速加速度の各々に基づいて洗濯物の重量が算出される。
Also in the washing machine 1 ', when the first first measurement process P1 is executed, the stabilization process P0 is executed including the process of measuring the torque constant. Thereafter, without stopping the rotation of the
なお、この洗濯機1’では、第1計測処理P1において、ドラム4を所定数回転(1回転または数回転、N回転)させることにより、ドラム4を増速加速する。その後、ドラム4を所定数回転(1回転または数回転、N回転)させる間に、惰性回転によって第2計測処理P3を行い、第2計測処理P3が終わると、直ちに減速処理P2を行う。そして、一連の処理は、いったんベースとなる所定の回転数(基準回転数R0)まで低下させる。
In the washing machine 1 ', in the first measurement process P1, the
この洗濯機1’では、ドラム4が所定数回転すれば、直ちに第2計測処理P3を開始する。すなわち、制御装置6は、ドラム4を惰性回転で減速させる。具体的には、図11に示すように、先の洗濯機1と同様に、布量計測部62が、モータ51がドラム4にトルクを出力しないように、インバータ52の駆動を制御する。
In the washing machine 1 ', the second measurement process P3 is started immediately after the
ドラム4の回転数が高い状態から計測するので、ドラム4が急速に減速しても、計測期間中は、洗濯物がドラム4に張り付いた状態を保持できる。そして、減速加速度の計測が終われば(図11に示す回転数Rxの時点)、直ちに減速処理P2に移行する。それにより、ドラム4は、減速トルクT2で強制的に減速されるので、短時間で基準回転数R0まで減速できる。
Since the measurement is performed from a state where the rotation speed of the
そして、基準回転数R0に到達し、ドラム4の回転数が安定すれば、直ちに次の第1計測処理P1に移行する。ドラム4は低速で回転しているので、円滑に第1計測処理P1に移行できる。減速処理P2の実行中も、インバータ52の駆動が制御されていて、安定した電気状態が維持されているので、第1計測処理P1の開始と略同時に計測を開始しても高精度な計測が行える。
When the rotation speed of the
先の洗濯機1と同様に、3回、同様の処理を行い、制御装置6は、負荷量(洗濯物の重量に相当)を算出する。
The same processing is performed three times as in the
<洗濯機1’の運転制御例>
図12に、この洗濯機1’の布量計測処理(乾重量計測処理)の一例を示す。図11に、ドラム4の回転数、トルク、および電圧の関係を示す。
<Operation control example of
FIG. 12 shows an example of the laundry amount measurement process (dry weight measurement process) of the
乾重量計測処理が開始されると、先の洗濯機1と同様に、制御装置6は、ドラム4が回転しているか否かを判定する(ステップS51)。ドラム4が停止している場合には、制御装置6は、インバータ52の制御によってモータ51を駆動し、安定化処理P0を実行する(ステップS52)。
When the dry weight measurement process is started, the
安定化処理P0の実行中、制御装置6は、上述したトルク定数を計測する処理を実行する。そして、制御装置6は、トルク定数を取得すると(ステップS53でYes)、直ちにインバータ52を制御し、ドラム4に増速トルクT1を与えて第1計測処理P1を開始する(ステップS54)。
During the execution of the stabilization process P0, the
すなわち、ドラム4を所定数回転(1回転または数回転、n回転)させる。その間に、制御装置6は、増速加速度を計測し、増速加速度を取得すると(ステップS55でYes)、制御装置6は、直ちに、ドラム4を惰性回転させるために、モータ51に出力するトルクが「0」になるようにインバータ52を制御し、第2計測処理P3を開始する(ステップS56)。
That is, the
そうして、ドラム4を所定数回転(1回転または数回転、n回転)させる。その間に、制御装置6は、減速加速度を取得すると(ステップS57でYes)、直ちにインバータ52を制御し、ドラム4に減速トルクT2を与えて減速処理P2を開始する(ステップS58)。そして、ドラム4の回転数が基準回転数R0に達すると(ステップS59でYes)、計測回数が所定回数N(3回)に達したか否かを判定する(ステップS60)。
Then, the
計測回数が3回に達していない場合には、第1計測処理P1、第2計測処理P3、および減速処理P2からなる一連の処理を繰り返し実行する(ステップS60でNo)。そして、計測回数が3回に達すると(ステップS60でYes)、制御装置6は、計測した増速加速度および減速加速度の各々を用いて洗濯物の重量を算出する(ステップS61)。その後、制御装置6は、リターンする。
If the number of times of measurement has not reached three, a series of processing including the first measurement processing P1, the second measurement processing P3, and the deceleration processing P2 is repeatedly executed (No in step S60). When the number of measurements reaches three (Yes in step S60), the
このように、この洗濯機1’によれば、惰性回転でドラム4が急激に減速する場合であっても、布量計測処理を安定して行える。
As described above, according to the washing machine 1 ', even when the
なお、開示する技術にかかる洗濯機は、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。例えば、実施形態では、ドラム式の洗濯機を例示したが、縦型の洗濯機にも適用できる。駆動装置も、ダイレクトドライブ方式に限らない。無端ベルトを介して駆動するベルト駆動方式であってもよい。 Note that the washing machine according to the disclosed technology is not limited to the above-described embodiment, but also includes various other configurations. For example, in the embodiment, the drum type washing machine has been illustrated, but the present invention can be applied to a vertical type washing machine. The drive device is not limited to the direct drive system. A belt drive system driven by an endless belt may be used.
1 洗濯機
3 タブ(固定槽)
4 ドラム(回転槽)
5 駆動装置
6 制御装置
51 モータ
52 インバータ
61 洗濯処理部
62 布量計測部
63 情報記憶部
J 中心軸
1
4 drums (rotary tank)
Claims (9)
貯水可能な状態で筐体の内部に設置された固定槽と、
前記固定槽の内部に回転可能な状態で収容されて、洗濯物が投入される回転槽と、
前記回転槽をモータおよびインバータを用いて回転させる駆動装置と、
前記駆動装置を制御するとともに、前記回転槽に投入された洗濯物の重量を計測する布量計測部を有する制御装置と、
を備え、
前記布量計測部が、
洗濯物を収容した状態の前記回転槽に所定の増速トルクを与えて回転させることにより、増速時の増速加速度を計測する第1計測処理と、
前記第1計測処理の後に、惰性回転で減速させることにより、減速時の減速加速度を計測する第2計測処理と、
を実行し、前記増速加速度および前記減速加速度の各々に基づいて洗濯物の重量を算出する、洗濯機。 A washing machine,
A fixed tank installed inside the housing so that water can be stored,
A rotating tub that is rotatably housed inside the fixed tub and into which laundry is put;
A driving device for rotating the rotating tank using a motor and an inverter,
A control device that controls the driving device and includes a cloth amount measurement unit that measures the weight of the laundry put into the rotating tub,
With
The cloth amount measurement unit,
A first measurement process of measuring a speed-up acceleration at the time of speed-up by applying a predetermined speed-up torque to the rotary tub in a state where laundry is stored and rotating the rotary tub
A second measurement process of measuring a deceleration during deceleration by decelerating by inertial rotation after the first measurement process;
And calculating the weight of the laundry based on each of the speed-up acceleration and the deceleration.
前記第2計測処理は、前記回転槽に所定の減速トルクを与えて所定の回転数まで下げる減速処理の後に実行される洗濯機。 The washing machine according to claim 1,
The second measuring process is performed after a deceleration process in which a predetermined deceleration torque is applied to the rotating tub to reduce the rotation speed to a predetermined rotation speed.
前記第2計測処理は、前記第1計測処理の後に実行され、前記第2計測処理の後に、前記回転槽に所定の減速トルクを与えて所定の回転数まで下げる減速処理が実行される洗濯機。 The washing machine according to claim 1,
The second measuring process is performed after the first measuring process, and after the second measuring process, a deceleration process of applying a predetermined deceleration torque to the rotating tub to reduce the rotation speed to a predetermined rotation speed is performed. .
前記布量計測部が、前記回転槽の回転を停止することなく、前記第1計測処理、前記第2計測処理、および前記減速処理を複数回、連続して実行し、複数の前記増速加速度および前記減速加速度の各々に基づいて洗濯物の重量を算出する、洗濯機。 In the washing machine according to claim 2 or 3,
The cloth amount measuring unit continuously executes the first measurement process, the second measurement process, and the deceleration process a plurality of times without stopping the rotation of the rotary tub, and a plurality of the acceleration accelerations. A washing machine that calculates a weight of the laundry based on each of the deceleration and the deceleration.
前記布量計測部が、前記回転槽が停止した状態から前記第1計測処理を実行するときに、当該第1計測処理の前に、所定の回転数で等速回転させる安定化処理を実行するとともに、前記安定化処理の実行中にトルク定数を求める処理を実行し、前記トルク定数を用いて、洗濯物の重量を算出する、洗濯機。 The washing machine according to any one of claims 2 to 4,
When performing the first measurement process from a state where the rotating tub is stopped, the cloth amount measurement unit performs a stabilization process of rotating at a predetermined rotation speed at a constant speed before the first measurement process. A washing machine that executes a process of obtaining a torque constant during execution of the stabilization process, and calculates a weight of the laundry using the torque constant.
前記布量計測部が、前記減速処理の実行時に、前記モータの回生動作によって、前記インバータの電圧が所定値以上に上昇しないように、前記減速トルクを調整する、洗濯機。 The washing machine according to any one of claims 2 to 5,
The washing machine, wherein the cloth amount measuring unit adjusts the deceleration torque so that a voltage of the inverter does not rise to a predetermined value or more by a regenerative operation of the motor when the deceleration process is performed.
前記布量計測部が、前記第2計測処理の実行時に、前記モータが前記回転槽にトルクを出力しないように、前記インバータの駆動を制御する、洗濯機。 In the washing machine according to any one of claims 2 to 6,
A washing machine, wherein the cloth amount measuring unit controls the drive of the inverter so that the motor does not output torque to the rotating tub when the second measuring process is performed.
前記制御装置が、洗い工程、すすぎ工程、および脱水工程の各工程を含む一連の洗濯処理を行う洗濯処理部を更に有し、
前記布量計測部が、
前記洗い工程の前に洗濯物の重量を計測する乾重量計測処理と、
前記脱水工程の直前に洗濯物の重量を計測する湿重量計測処理と、
を実行する、洗濯機。 The washing machine according to any one of claims 2 to 7,
The control device further includes a washing processing unit that performs a series of washing processes including each of a washing process, a rinsing process, and a dehydration process,
The cloth amount measurement unit,
Dry weight measurement processing for measuring the weight of the laundry before the washing step,
Wet weight measurement processing to measure the weight of the laundry immediately before the dehydration step,
Run, washing machine.
前記回転槽が、水平または傾斜した方向に延びる軸を中心に回転するように構成され、
前記布量計測部が、前記乾重量計測処理時の計測結果を利用することにより、前記湿重量計測処理時の前記第2計測処理を省略する、洗濯機。 The washing machine according to claim 8,
The rotary tank is configured to rotate around an axis extending in a horizontal or inclined direction,
A washing machine, wherein the cloth amount measurement unit omits the second measurement process in the wet weight measurement process by using a measurement result in the dry weight measurement process.
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- 2019-04-22 JP JP2019080791A patent/JP2020054785A/en active Pending
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