JP2020070899A - Vibration control device and washing machine - Google Patents

Vibration control device and washing machine Download PDF

Info

Publication number
JP2020070899A
JP2020070899A JP2018206668A JP2018206668A JP2020070899A JP 2020070899 A JP2020070899 A JP 2020070899A JP 2018206668 A JP2018206668 A JP 2018206668A JP 2018206668 A JP2018206668 A JP 2018206668A JP 2020070899 A JP2020070899 A JP 2020070899A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
actuator
driving force
unit
vibration
failure determination
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2018206668A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
祐貴 馬飼野
Yuki Makaino
祐貴 馬飼野
岩路 善尚
Yoshitaka Iwaji
善尚 岩路
邦彦 法月
Kunihiko Norizuki
邦彦 法月
佳邦 舟橋
Yoshikuni Funahashi
佳邦 舟橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Global Life Solutions Inc
Original Assignee
Hitachi Global Life Solutions Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Global Life Solutions Inc filed Critical Hitachi Global Life Solutions Inc
Priority to JP2018206668A priority Critical patent/JP2020070899A/en
Publication of JP2020070899A publication Critical patent/JP2020070899A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Main Body Construction Of Washing Machines And Laundry Dryers (AREA)
  • Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

To provide a vibration control device capable of appropriately controlling vibration of a vibration control object.SOLUTION: A vibration control device comprises: an actuator which is connected to a vibration control object; a drive section which drives the actuator; a control section which controls the drive section; a detection section which detects a state of the vibration control object; and a start-up failure determination section which determines a failure in a start-up state of the vibration control object on the basis of the state detected by the detection section. When the start-up failure determination section determines the failure, the control section changes a drive force pattern of the actuator when restarting the same on the basis of information from the detection section.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、制振対象物の振動を制御する制振装置及び洗濯機に関する。   The present invention relates to a vibration damping device and a washing machine that control the vibration of a vibration damping target.

洗濯機では、洗濯槽内で洗濯物が偏ることで、アンバランス荷重が発生し、回転の重心がずれる。大きなアンバランス荷重が発生した状態で、洗濯槽を回転させた場合、洗濯槽の揺れが大きくなる問題がある。特に、脱水工程において、洗濯槽が加速する中では、上下、左右、前後方向といった複数方向の共振周波数を通過するため、外槽と筺体が接触し、洗濯機の転倒や故障といった問題を招く。こうした問題を防ぐため、外槽に取り付けられた加速度センサからの情報を基に、大きな揺れを感知した場合、エラー処置を行い、脱水工程(洗濯槽の加速)を停止し、再びやり直している。   In a washing machine, unbalanced loads are generated due to uneven distribution of laundry in the washing tub, and the center of gravity of rotation shifts. When the washing tub is rotated with a large unbalanced load, there is a problem that the shaking of the washing tub becomes large. In particular, in the dehydration step, while the washing tub accelerates, it passes through resonance frequencies in a plurality of directions such as up, down, left and right, and front and rear directions, so that the outer tub and the housing come into contact with each other, which causes a problem such as falling or failure of the washing machine. In order to prevent such a problem, when a large shake is sensed based on the information from the acceleration sensor attached to the outer tub, an error treatment is performed, the dehydration process (acceleration of the washing tub) is stopped, and the process is restarted.

共振周波数通過時の洗濯槽の振動増加を低減するためには、大きな減衰力を持つダンパ等の減衰機構を洗濯槽と筐体間に接続することが有効となる。しかしながら、減衰力の増加は、共振周波数通過後の高い周波数において筐体側への振動伝達(伝達力)を増加させるため、結果的に騒音を増加させるという新たな問題を生じさせてしまう。   In order to reduce the increase in the vibration of the washing tub when the resonance frequency passes, it is effective to connect a damping mechanism such as a damper having a large damping force between the washing tub and the housing. However, the increase of the damping force increases the vibration transmission (transmission force) to the housing side at a high frequency after passing through the resonance frequency, resulting in a new problem of increasing noise.

こうした課題に対して、特許文献1には、リニアアクチュエータを洗濯機筐体に対して水平方向に設置し、左右方向の共振周波数前後において、リニアアクチュエータへの駆動力を制御することで、洗濯槽の左右方向の振動の増加を防止し、かつ、洗濯槽への伝達力の増加を抑制するものが挙げられている。前記制振装置では、洗濯機筐体と洗濯槽を水平方向に連結するように配置されたリニアモータと、洗濯槽の加速度を検出するための加速度センサを備えている。   In order to solve such a problem, in Patent Document 1, a linear actuator is installed in a horizontal direction with respect to a casing of a washing machine, and a driving force to the linear actuator is controlled before and after a resonance frequency in the left-right direction. There is one that prevents an increase in the vibration in the left-right direction and suppresses an increase in the transmission force to the washing tub. The vibration damping device includes a linear motor arranged to horizontally connect the casing of the washing machine and the washing tub, and an acceleration sensor for detecting acceleration of the washing tub.

特開2011−182935号公報JP, 2011-182935, A

しかしながら、特許文献1の装置では、事前に決められた左右方向の振動に基づいて、左右方向に設置されたリニアアクチュ―タの駆動力制御を行うため、洗濯物のアンバランス荷重量や、その位置によっては、適切に振動を抑制できない。   However, in the device of Patent Document 1, the driving force control of the linear actuators installed in the left-right direction is performed based on a predetermined left-right vibration, so that the unbalanced load amount of the laundry and its Depending on the position, vibration cannot be properly suppressed.

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、制振対象物の振動を適切に抑制することができる制振装置及び洗濯機を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a vibration damping device and a washing machine that can appropriately suppress the vibration of a vibration damping target.

前記目的を達成するため、本発明の制振装置は、制振対象物に接続されたアクチュエータと、アクチュエータを駆動する駆動部と、駆動部を制御する制御部と、制振対象物の状態を検知する検知部(例えば、加速度センサ40、位置センサ42)と、検知部で検知された状態に基づき、制振対象物の起動状態の失敗を判定する起動失敗判定部と、を有し、制御部は、起動失敗判定部で失敗と判定された場合、検知部からの情報に基づいて、再起動する際にアクチュエータの駆動力の与え方を変更することを特徴とする。本発明のその他の態様については、後記する実施形態において説明する。   In order to achieve the above-mentioned object, a vibration damping device of the present invention provides an actuator connected to a vibration damping target, a drive unit that drives the actuator, a control unit that controls the driving unit, and a state of the vibration damping target. A detection unit (for example, the acceleration sensor 40, the position sensor 42) for detecting, and a startup failure determination unit that determines a failure of the startup state of the vibration damping target based on the state detected by the detection unit, and controls The unit is characterized in that, when the activation failure determination unit determines that the operation is unsuccessful, the method changes how to apply the driving force of the actuator when restarting, based on the information from the detection unit. Other aspects of the present invention will be described in the embodiments described later.

本発明によれば、制振対象物の振動を適切に抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to appropriately suppress the vibration of the vibration suppression target.

第1実施形態に係る洗濯機の斜視図である。It is a perspective view of the washing machine which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る制振装置を備える洗濯機の縦断面図である。It is a longitudinal section of a washing machine provided with a damping device concerning a 1st embodiment. 第1実施形態に係る制振装置の構成図である。It is a block diagram of the damping device which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る制振装置が備えるアクチュエータの縦断面図である。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of an actuator included in the vibration damping device according to the first embodiment. 図4のII−II線矢視端面図である。It is the II-II line arrow end view of FIG. 第1実施形態に係る駆動力パターンを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the driving force pattern which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る駆動力パターンを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the driving force pattern which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る他の駆動力パターンを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other driving force pattern which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る駆動力パターンを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the driving force pattern which concerns on 3rd Embodiment.

本発明を実施するための実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
<<第1実施形態>>
図1は、第1実施形態に係る洗濯機の斜視図である。図2は、第1実施形態に係る制振装置を備える洗濯機の縦断面図である。図1及び図2に示す洗濯機は、ドラム式洗濯乾燥機(以下、洗濯機W)である。洗濯機Wは、ベース31と、筐体32と、ドア33と、操作・表示パネル34と、排水ホースHと、を備えている。ベース31は、筐体32を支持するものである。筐体32は、左右の側板32aと、前面カバー32bと、背面カバー32c(図2参照)と、上面カバー32dと、を備えている。前面カバー32bの中央付近には、衣類を出し入れするための円形の投入口h1(図2参照)が形成されている。ドア33は、前記した投入口h1に設けられる開閉可能な蓋である。
Embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
<< First Embodiment >>
FIG. 1 is a perspective view of the washing machine according to the first embodiment. FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of a washing machine including the vibration damping device according to the first embodiment. The washing machine shown in FIGS. 1 and 2 is a drum type washer / dryer (hereinafter, washing machine W). The washing machine W includes a base 31, a housing 32, a door 33, an operation / display panel 34, and a drain hose H. The base 31 supports the housing 32. The housing 32 includes left and right side plates 32a, a front cover 32b, a rear cover 32c (see FIG. 2), and an upper cover 32d. A circular insertion port h1 (see FIG. 2) for taking in and out clothes is formed near the center of the front cover 32b. The door 33 is an openable / closable lid provided at the above-mentioned insertion port h1.

操作・表示パネル34は、電気スイッチ・操作スイッチ・表示器等が設けられたパネルであり、上面カバー32dに設置されている。排水ホースHは、外槽37(図2参照)の洗濯水を排出するためのホースであり、外槽37に接続されている。洗濯機Wは、前記した構成の他に、洗濯槽35と、リフタ36と、洗濯機駆動機構38と、送風ユニット39と、洗濯機Wを制御する洗濯機制御器41(マイコン)を備えている。なお、外槽37は、制振対象物G(図4参照)である。   The operation / display panel 34 is a panel provided with electric switches, operation switches, a display, etc., and is installed on the top cover 32d. The drain hose H is a hose for discharging washing water from the outer tub 37 (see FIG. 2), and is connected to the outer tub 37. The washing machine W includes a washing tub 35, a lifter 36, a washing machine drive mechanism 38, a blower unit 39, and a washing machine controller 41 (microcomputer) that controls the washing machine W, in addition to the above-described configuration. There is. The outer tank 37 is the vibration suppression target object G (see FIG. 4).

洗濯槽35は、衣類を収容するものであり、有底円筒状を呈している。洗濯槽35は、外槽37に内包され、この外槽37と同軸上で回転自在に軸支されている。洗濯槽35の周壁及び底壁には、通水・通風のための貫通孔(図示せず)が多数設けられている。また、洗濯槽35の開口h2は、外槽37の開口h3とともに、閉状態のドア33に臨んでいる。リフタ36は、洗濯中・乾燥中に衣類を持ち上げて落下させるものであり、洗濯槽35の内周壁に設置されている。   The washing tub 35 accommodates clothes and has a cylindrical shape with a bottom. The washing tub 35 is contained in an outer tub 37 and is rotatably supported coaxially with the outer tub 37. A large number of through holes (not shown) for passing water and ventilation are provided on the peripheral wall and the bottom wall of the washing tub 35. The opening h2 of the washing tub 35 faces the closed door 33 together with the opening h3 of the outer tub 37. The lifter 36 lifts and drops clothes during washing and drying, and is installed on the inner peripheral wall of the washing tub 35.

外槽37は、洗濯水の貯留等を行うものであり、有底円筒状を呈している。図2に示すように、外槽37は、洗濯槽35を内包している。外槽37の左右(x方向)には、アクチュエータ10及びスプリング20がそれぞれ設置されている。アクチュエータ10は、制御部415の指令により駆動部414により駆動される。アクチュエータ10は、例えば、電気式リニアアクチュエータであり、固定子11はベース31に、可動子12が外槽37に接続されている。スプリング20は、可動子12と固定治具Jとの間に設けている。   The outer tub 37 stores the washing water and has a bottomed cylindrical shape. As shown in FIG. 2, the outer tub 37 includes the washing tub 35 therein. The actuator 10 and the spring 20 are installed on the left and right (x direction) of the outer tub 37, respectively. The actuator 10 is driven by the drive unit 414 according to a command from the control unit 415. The actuator 10 is, for example, an electric linear actuator, and the stator 11 is connected to the base 31 and the mover 12 is connected to the outer tank 37. The spring 20 is provided between the mover 12 and the fixing jig J.

なお、図2では、左右のアクチュエータ10の一方を図示している。図2に示すように、xyz軸を定める。また、x軸が正の方向を左、負の方向を右と定義する。左右のアクチュエータ10を区別する場合、左方向にあるアクチュエータを10L、右方向にあるアクチュエータを10Rとする。   In FIG. 2, one of the left and right actuators 10 is shown. As shown in FIG. 2, the xyz axes are defined. The positive direction of the x-axis is defined as left and the negative direction is defined as right. When the left and right actuators 10 are distinguished, the left actuator is 10L and the right actuator 10R.

また、外槽37の底壁の最下部には排水孔(図示せず)が設けられ、この排水孔に排水ホースHが接続されている。   A drain hole (not shown) is provided at the bottom of the bottom wall of the outer tank 37, and a drain hose H is connected to this drain hole.

洗濯機駆動機構38は、洗濯槽35を回転させる機構であり、外槽37の底壁の外側に設置されている。洗濯機駆動機構38は、永久磁石モータ(図示せず)であり、回転軸は、外槽37の底壁を貫通して、洗濯槽35の底壁に連結されている。また、洗濯機駆動機構38には、洗濯槽35の回転速度を検知する位置センサ42が設置されている。送風ユニット39は、洗濯槽35に温風を送り込むものであり、洗濯槽35の上側に配置されている。   The washing machine drive mechanism 38 is a mechanism for rotating the washing tub 35, and is installed outside the bottom wall of the outer tub 37. The washing machine drive mechanism 38 is a permanent magnet motor (not shown), and its rotating shaft penetrates the bottom wall of the outer tub 37 and is connected to the bottom wall of the washing tub 35. Further, the washing machine drive mechanism 38 is provided with a position sensor 42 for detecting the rotation speed of the washing tub 35. The blower unit 39 blows warm air into the washing tub 35 and is arranged above the washing tub 35.

また、外槽37の振動量を検知して加速度振動を電気的情報に変換して出力する加速度センサ40は、外槽37の任意の場所に設置されている。   An acceleration sensor 40 that detects the amount of vibration of the outer tub 37 and converts the acceleration vibration into electrical information and outputs the electrical information is installed at an arbitrary location in the outer tub 37.

洗濯機Wを制御する洗濯機制御器41は、配線は図示しないが、操作・表示パネル34への入力情報に基づき洗濯工程を選択し、洗濯機駆動機構38の制御を行う。また、洗濯機制御器41は、起動失敗検知部410(図3参照)と駆動機構制御器413(図3参照)を有している。   The washing machine controller 41 for controlling the washing machine W selects a washing process based on input information to the operation / display panel 34, and controls the washing machine drive mechanism 38, although wiring is not shown. Further, the washing machine controller 41 has a startup failure detection unit 410 (see FIG. 3) and a drive mechanism controller 413 (see FIG. 3).

図3は、第1実施形態に係る制振装置の構成図である。図3には、洗濯機制御器41の一例を示している。起動失敗検知部410では、一例として、加速度センサ40からの加速度情報と、位置センサ42より演算される速度情報に基づき起動失敗検知を行う方法を示す。   FIG. 3 is a configuration diagram of the vibration damping device according to the first embodiment. FIG. 3 shows an example of the washing machine controller 41. As an example, the activation failure detection unit 410 shows a method of performing activation failure detection based on acceleration information from the acceleration sensor 40 and speed information calculated by the position sensor 42.

制振装置は、制振対象物に接続されたアクチュエータ10と、アクチュエータ10を駆動する駆動部414と、駆動部414を制御する制御部415と、制振対象物Gの状態を検知する検知部(例えば、加速度センサ40、位置センサ42)と、検知部で検知された状態に基づき、制振対象物Gの起動状態の失敗を判定する起動失敗判定部412と、を有んで構成される。制御部415は、起動失敗判定部412で失敗と判定された場合、検知部からの情報に基づいて、再起動する際にアクチュエータの駆動力の与え方を変更する。   The vibration damping device includes an actuator 10 connected to a vibration damping target, a driving unit 414 that drives the actuator 10, a control unit 415 that controls the driving unit 414, and a detection unit that detects the state of the vibration damping target G. (For example, the acceleration sensor 40 and the position sensor 42), and the activation failure determination unit 412 that determines the failure of the activation state of the vibration suppression target G based on the state detected by the detection unit. When the activation failure determination unit 412 determines that the failure has occurred, the control unit 415 changes how to apply the driving force of the actuator when restarting, based on the information from the detection unit.

起動失敗検知部410は、微分器411と起動失敗判定部412とを有する。微分器411は、位置センサ42の信号を時間微分し、速度を算出する。起動失敗判定部412では、各回転速度ごとに、あらかじめ決められた加速度の閾値412Aと、加速度センサ40により検知された加速度情報を比較し、起動失敗判定を行う。   The startup failure detection unit 410 has a differentiator 411 and a startup failure determination unit 412. The differentiator 411 differentiates the signal of the position sensor 42 with respect to time to calculate the speed. The start-up failure determination unit 412 compares the predetermined acceleration threshold value 412A with the acceleration information detected by the acceleration sensor 40 for each rotation speed, and determines the start-up failure.

加速度[m/s^2]は、制振対象物G(図4参照)の回転速度が大きくなるほど、同一の振動振幅[m]であっても増加する。そのため、閾値412Aは、制振対象物Gの回転速度が大きくなるほど小さくした方がよい。   The acceleration [m / s ^ 2] increases as the rotational speed of the vibration suppression target G (see FIG. 4) increases, even with the same vibration amplitude [m]. Therefore, it is better to decrease the threshold value 412A as the rotation speed of the vibration suppression target object G increases.

なお、図3では、失敗判定に加速度情報を用いているが、位置センサ42より算出された速度の脈動値や、洗濯機駆動機構38の永久磁石モータに流れた電流より算出されるトルクの脈動情報を用いてもよい。   Although acceleration information is used for failure determination in FIG. 3, the pulsation value of the speed calculated by the position sensor 42 and the pulsation of the torque calculated from the current flowing through the permanent magnet motor of the washing machine drive mechanism 38 are used. Information may be used.

図4は、第1実施形態に係る制振装置が備えるアクチュエータの縦断面図である。図5は、図4のII−II線矢視端面図である。図4は、電気式リニアアクチュエータの構成を示す。図4では、x方向において電気式リニアアクチュエータの半分を図示しているが、アクチュエータ10の構成は、yz平面を基準として対称になっている。ここで、制振対象物Gは、洗濯機W(図2参照)の外槽37(図2参照)である。   FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of an actuator included in the vibration damping device according to the first embodiment. FIG. 5 is an end view taken along the line II-II of FIG. FIG. 4 shows the configuration of the electric linear actuator. Although FIG. 4 illustrates half of the electric linear actuator in the x direction, the configuration of the actuator 10 is symmetrical with respect to the yz plane. Here, the damping target object G is the outer tub 37 (see FIG. 2) of the washing machine W (see FIG. 2).

アクチュエータ10は、電機子である固定子11と、z方向に延びる板状の可動子12と、の間のz軸方向への磁気的な吸引力・反発力(つまり、推力)によって、固定子11と可動子12との相対位置をz方向で直線的に変化させるモータである。   The actuator 10 includes a stator 11 which is an armature and a plate-shaped mover 12 extending in the z direction, and a magnetic attraction force / repulsive force (that is, thrust force) in the z axis direction between the stator. 11 is a motor that linearly changes the relative position between the movable element 12 and the movable element 12.

固定子11のコア11aは、環状部Sと、磁極歯T(T1及びT2)を備えており、巻線11b(11b1及び11b2)が巻回されている。この巻線11bに通電することによって、固定子11が電磁石として機能するようになっている。   The core 11a of the stator 11 includes an annular portion S and magnetic pole teeth T (T1 and T2), and the winding 11b (11b1 and 11b2) is wound around the core 11a. By energizing the winding 11b, the stator 11 functions as an electromagnet.

可動子12は、環状を呈するコア11aを貫通して、z方向に延びている。また、図4に示すように、可動子12は、z方向に延びる複数の金属板12aと、z方向で所定の間隔を設けて金属板12aに設置される永久磁石121b,122b,123bと、を備えている。なお、金属板に複数の永久磁石を貼り付けてもよいし、また、金属板に複数の永久磁石を埋設してもよい。   The mover 12 penetrates the annular core 11a and extends in the z direction. Further, as shown in FIG. 4, the mover 12 includes a plurality of metal plates 12a extending in the z direction, permanent magnets 121b, 122b, 123b installed on the metal plate 12a at predetermined intervals in the z direction, Is equipped with. A plurality of permanent magnets may be attached to the metal plate, or a plurality of permanent magnets may be embedded in the metal plate.

アクチュエータ10は、固定子11の巻線11bに電圧を印加する駆動部414(図3参照)と接続されている。駆動部414は、アクチュエータ10の駆動力振動を演算し出力する制御部415と接続されている。   The actuator 10 is connected to a drive unit 414 (see FIG. 3) that applies a voltage to the winding 11b of the stator 11. The drive unit 414 is connected to the control unit 415 that calculates and outputs the driving force vibration of the actuator 10.

(制御部)
次に、図3に戻り、制御部415の構成例を説明する。制御部415は、駆動力パターン変更部415Aと駆動指令生成部415Bを備える。駆動力パターン変更部415Aは、起動失敗判定部412からの信号、加速度センサ40からの加速度情報、微分器411より算出される速度情報に基づき、アクチュエータ10への駆動力パターン(駆動力の与え方)を決定する。
(Control unit)
Next, returning to FIG. 3, a configuration example of the control unit 415 will be described. The control unit 415 includes a driving force pattern changing unit 415A and a drive command generating unit 415B. The driving force pattern changing unit 415A determines the driving force pattern (how to give the driving force) to the actuator 10 based on the signal from the startup failure determination unit 412, the acceleration information from the acceleration sensor 40, and the speed information calculated by the differentiator 411. ) Is determined.

駆動指令生成部415Bは、駆動力パターン変更部415Aで決定された駆動力パターンに基づき、駆動部414に与える駆動力指令の大きさを変更し、巻線11b(図4参照)の電流を制御し、駆動力指令に従った駆動力を発生せる。   The driving command generation unit 415B changes the magnitude of the driving force command given to the driving unit 414 based on the driving force pattern determined by the driving force pattern changing unit 415A, and controls the current of the winding 11b (see FIG. 4). Then, the driving force according to the driving force command is generated.

なお、駆動力パターン変更部415Aは、アクチュエータ10の最大出力内に収まるよう駆動力パターン(駆動力指令のパターン)を生成した方がよい。また、事前に駆動力パターンをテーブルデータとして用意したものを用いてもよい。   Note that the driving force pattern changing unit 415A preferably generates the driving force pattern (driving force command pattern) so that it falls within the maximum output of the actuator 10. Alternatively, the driving force pattern prepared in advance as table data may be used.

図6は、第1実施形態に係る駆動力パターンを示す説明図である。図6に、1例として、駆動力パターン変更部415Aを用いて駆動力パターンを変更した場合の、洗濯槽35回転速度(a)、加速度センサ40にて検知した左右方向加速度絶対値(b)、起動失敗判定部412にて判定した起動失敗判定信号(c)、駆動力指令(d)を示す。なお、図6の波形は、洗濯槽35内に所定のアンバランス量を与えた条件にて計測した。適宜図3を参照して説明する。   FIG. 6 is an explanatory diagram showing a driving force pattern according to the first embodiment. In FIG. 6, as an example, when the driving force pattern is changed using the driving force pattern changing unit 415A, the rotation speed of the washing tub 35 (a) and the lateral acceleration absolute value (b) detected by the acceleration sensor 40 are shown. The start failure determination signal (c) and the driving force command (d) determined by the start failure determination unit 412 are shown. The waveform in FIG. 6 was measured under the condition that a predetermined amount of unbalance was applied in the washing tub 35. Description will be made with reference to FIG. 3 as appropriate.

外槽左右方向加速度絶対値(b)では、時刻t1において、外槽左右方向加速度絶対値が閾値412Aに達し、起動失敗判定信号が出力されている。起動失敗判定振動に基づき、駆動機構制御器413は洗濯槽35の回転速度を減速させ、再び、加速を行う。   In the outer tank lateral acceleration absolute value (b), the outer tank lateral acceleration absolute value reaches the threshold value 412A at time t1, and the activation failure determination signal is output. Based on the start-up failure determination vibration, the drive mechanism controller 413 reduces the rotation speed of the washing tub 35 and accelerates it again.

駆動力パターン変更部415Aは、起動失敗判定部412からの信号と、起動失敗判定信号が出力された際の加速度センサ40からの加速度値、及び微分器411より算出される速度情報に基づき、アクチュエータ10への駆動力パターン(駆動力の与え方)を変更する。   The driving force pattern changing unit 415A determines the actuator based on the signal from the activation failure determination unit 412, the acceleration value from the acceleration sensor 40 when the activation failure determination signal is output, and the speed information calculated by the differentiator 411. The driving force pattern (how to give the driving force) to 10 is changed.

左右方向の加速度が閾値412Aより大きく、適切に振動を抑制できない原因は、リニアアクチュエータの駆動力指令が不足しているためである。起動失敗を判定した際には、駆動力パターン(駆動力パターンA参照)を、駆動力指令(d)に示すように、左右方向の加速度が大きくなる区間において駆動力指令を増加させ、振動を抑制したほうがよい(駆動力パターンB参照)。なお、加速度が大きくなる区間は、起動失敗判定が出力された際の洗濯槽回転速度情報(図6におけるω1)より得られる。   The reason why the lateral acceleration is larger than the threshold value 412A and the vibration cannot be properly suppressed is that the driving force command of the linear actuator is insufficient. When the start failure is determined, the driving force pattern (see the driving force pattern A) is increased by increasing the driving force command in a section where the acceleration in the left-right direction increases as shown in the driving force command (d). It is better to suppress it (see driving force pattern B). The section in which the acceleration is high is obtained from the laundry tub rotation speed information (ω1 in FIG. 6) when the activation failure determination is output.

また、こうした加速度が大きくなる区間は、洗濯機の構造により決定される共振周波数付近にあることが多い。そのため、ω1と事前に取得した共振周波数の関係に基づき、共振周波数を十分に通過する区間を含むよう、駆動力指令を増加させる区間を算出した方がよい。   In addition, such a large acceleration section is often near the resonance frequency determined by the structure of the washing machine. Therefore, based on the relationship between ω1 and the resonance frequency acquired in advance, it is better to calculate the section in which the driving force command is increased so as to include the section that sufficiently passes the resonance frequency.

また、駆動力の大きさは駆動力パターンを変更するたびに徐々に大きくしてもよい。   Moreover, the magnitude of the driving force may be gradually increased each time the driving force pattern is changed.

なお、図6では、起動失敗判定に基づき、駆動機構制御器413は洗濯槽35の回転速度を減速させ、再び、加速を行っているが、洗濯槽35を低速で左右に回転させアンバランス荷重を緩和するよう動作させてから再加速してもよい。また、洗濯槽35に注水動作を行い、アンバランス荷重を緩和させるよう動作させてから再加速させてもよい。   In FIG. 6, the drive mechanism controller 413 decelerates the rotation speed of the washing tub 35 and accelerates it again based on the start failure determination. However, the washing tub 35 is rotated left and right at a low speed to unbalance the load. May be re-accelerated after being operated to mitigate. Alternatively, the washing tub 35 may be subjected to a water injection operation so as to reduce the unbalanced load and then re-accelerated.

(効果)
第1実施形態によれば、駆動力パターン変更部415Aは、起動失敗判定部412からの信号、加速度センサ40からの加速度情報、微分器411より算出される速度情報に基づき、アクチュエータ10への駆動力パターン(駆動力の与え方)を決定する。起動失敗の情報に基づき、駆動力パターンを変更することで、連続して起動失敗する確率を低減できる。
(effect)
According to the first embodiment, the driving force pattern changing unit 415A drives the actuator 10 based on the signal from the startup failure determination unit 412, the acceleration information from the acceleration sensor 40, and the speed information calculated by the differentiator 411. The force pattern (how to apply the driving force) is determined. By changing the driving force pattern on the basis of the information about the failure of activation, the probability of continuous failure of activation can be reduced.

また、起動失敗判定における速度情報を駆動力パターンの決定に用いることで、駆動力を増加させるべき区間を適切に決定することができ、起動失敗する確率を低減できる。   Further, by using the speed information in the start-up failure determination for determining the driving force pattern, it is possible to appropriately determine the section in which the driving force should be increased, and reduce the probability of starting failure.

また、起動失敗する確率を低減することで、洗濯時間が低減できることから、消費電力の低減が可能となる。   In addition, the washing time can be shortened by reducing the probability of failure to start, and thus the power consumption can be reduced.

<<第2実施形態>>
第2実施形態は、図7に示すように左右のアクチュエータの駆動力パターンが異なる点が、第1実施形態と異なる。第1実施形態と同一部には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分ついて説明する。
<< Second Embodiment >>
The second embodiment is different from the first embodiment in that the driving force patterns of the left and right actuators are different as shown in FIG. 7. The same parts as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and different parts will be described.

図7は、第2実施形態に係る駆動力パターンを示す説明図である。アクチュエータL駆動力指令(d1)、アクチュエータR駆動力指令(d2)に、左方向にあるアクチュエータ10L、右方向にあるアクチュエータ10Rに対する駆動力指令の波形を示す。アクチュエータL駆動力指令(d1)、アクチュエータR駆動力指令(d2)において、駆動力パターンの可変例を示す。   FIG. 7 is an explanatory diagram showing a driving force pattern according to the second embodiment. Actuator L driving force command (d1) and actuator R driving force command (d2) show the waveforms of the driving force commands for actuator 10L in the left direction and actuator 10R in the right direction. In the actuator L driving force command (d1) and the actuator R driving force command (d2), a variable example of the driving force pattern is shown.

外槽左右方向加速度(b)において、起動失敗判定は、外槽37の左方向加速度が閾値412Aに達し、起動失敗判定信号(c)が出力されている。従って、洗濯槽右方向は駆動力指令を大きくする必要がない。そこで、駆動力パターンDでは、駆動力パターンCと異なり、閾値412Aに達した方向のアクチュエータのみ駆動力指令を強めている。   In the outer tank lateral acceleration (b), in the start failure determination, the leftward acceleration of the outer tank 37 reaches the threshold value 412A, and the start failure determination signal (c) is output. Therefore, it is not necessary to increase the driving force command in the right direction of the washing tub. Therefore, in the driving force pattern D, unlike the driving force pattern C, the driving force command is strengthened only for the actuator in the direction reaching the threshold value 412A.

図8は、第2実施形態に係る他の駆動力パターンを示す説明図である。図8は、図7と比較して、アクチュエータR駆動力指令(d2)に示すように、右方向にあるアクチュエータ10Rに対する駆動力指令の波形を変化させている。失敗判定結果に基づき、図8に示すように、起動失敗判定が出力されなかった方向のアクチュエータに駆動力指令を与えるタイミングを変更したり、大きさを小さくしてもよい(駆動力パターンE参照)。   FIG. 8 is an explanatory diagram showing another driving force pattern according to the second embodiment. In FIG. 8, as compared with FIG. 7, as shown in the actuator R driving force command (d2), the waveform of the driving force command for the actuator 10R in the right direction is changed. Based on the failure determination result, as shown in FIG. 8, the timing to give the driving force command to the actuator in the direction in which the startup failure determination is not output may be changed or the size may be reduced (see the driving force pattern E). ).

(効果)
第2実施形態によれば、加速度センサ40からの加速度情報に基づき各々のアクチュエータに与える駆動力指令を独立に変更することで、アクチュエータに必要な駆動力を適切に変更でき、制振対象物Gを適切に制振できる。また、不要な駆動力を与えないことからアクチュエータの消費電力低減にもつながる。
(effect)
According to the second embodiment, by independently changing the driving force command given to each actuator based on the acceleration information from the acceleration sensor 40, the driving force required for the actuator can be changed appropriately, and the vibration suppression target G Can be properly damped. Moreover, since unnecessary driving force is not applied, the power consumption of the actuator is reduced.

<<第3実施形態>>
図9は、第3実施形態に係る駆動力パターンを示す説明図である。第3実施形態は、図9に示すように駆動力パターン変更部415AAが、駆動力パターン(駆動力指令パターン)を決定するに際し、洗濯槽35の加速度情報の他に、洗濯槽35のモータ電流、洗濯物の重量情報、前回の駆動力パターン、アクチュエータの制御量(例えば、電流情報)等、洗濯槽35の振動に相関した変化する複数の情報を用いて事前に作成した駆動力パターンを選択する。この点が、第1実施形態、第2実施形態と異なる。
<< Third Embodiment >>
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a driving force pattern according to the third embodiment. In the third embodiment, as shown in FIG. 9, when the driving force pattern changing unit 415AA determines the driving force pattern (driving force command pattern), in addition to the acceleration information of the washing tub 35, the motor current of the washing tub 35 is determined. , The weight information of the laundry, the previous driving force pattern, the control amount of the actuator (for example, current information), and the like, and selects the driving force pattern created in advance using a plurality of changing information correlated with the vibration of the washing tub 35. To do. This point is different from the first and second embodiments.

洗濯槽35のモータ電流は洗濯槽35の揺れに相関し、振幅の大きさが変化する。従って、洗濯槽35の加速度情報と同様に、駆動力パターンの変更判断に用いることができる。   The motor current of the washing tub 35 correlates with the shaking of the washing tub 35, and the magnitude of the amplitude changes. Therefore, like the acceleration information of the washing tub 35, it can be used to determine the change of the driving force pattern.

また、洗濯物重量が重いほど、洗濯槽35の揺れが大きくなる。従って、洗濯物重量が大きい場合には、駆動力指令の大きさが大きなパターンを選択した方がよい。   Also, the heavier the laundry weight, the greater the shaking of the washing tub 35. Therefore, when the weight of the laundry is large, it is better to select a pattern in which the magnitude of the driving force command is large.

また、アクチュエータの電流・電圧情報は、洗濯槽35の揺れの大きさにより変化する。従って、加速度センサ40の情報に加え駆動力パターンの変更判断に用いることができる。   Further, the current / voltage information of the actuator changes depending on the magnitude of the shaking of the washing tub 35. Therefore, in addition to the information of the acceleration sensor 40, it can be used to determine the change of the driving force pattern.

なお、図9では、事前に作成した駆動力パターンを選択する場合を説明したが、複数の情報に基づいて、新たに駆動力パターンを生成してもよい。   Although the case of selecting the driving force pattern created in advance has been described with reference to FIG. 9, a new driving force pattern may be generated based on a plurality of pieces of information.

(効果)
加速度センサ40の情報に加え、洗濯槽35の揺れに相関して変化する、洗濯槽35のモータ電流、洗濯物重量情報、アクチュエータの電流・電圧情報等を用いることで、より細かな駆動力パターン(駆動力指令パターン)の変更をすることが可能となる。
(effect)
In addition to the information of the acceleration sensor 40, a finer driving force pattern is obtained by using the motor current of the washing tub 35, the laundry weight information, the current / voltage information of the actuator, which changes in correlation with the shaking of the washing tub 35. (Driving force command pattern) can be changed.

また、加速度センサ40が故障した場合においても、他の情報を用いることで駆動力パターンを変更できる。   Further, even when the acceleration sensor 40 fails, the driving force pattern can be changed by using other information.

また、製造によるバラつきや洗濯機の設置環境差等による振動の違いについても、複数の情報を用いることで、適切に対応することができ、洗濯機の起動失敗確率を低減することが可能となる。   In addition, it is possible to appropriately deal with a variation in manufacturing and a difference in vibration due to a difference in the installation environment of the washing machine, by using a plurality of information, and it is possible to reduce the failure probability of starting the washing machine. ..

(変形例)
図3では、検知部として、加速度センサ40、位置センサ42の例を示したがこれに限定されない。例えば、検知部は、制振対象物Gの加速度を検知する加速度検知手段、制振対象物Gの回転速度情報を検知する速度検知手段、制振対象物Gの通電電流情報を検知する電流検知手段、及び、制振対象物Gの衝突を検知する衝突検知手段のうち少なくとも1つを有し、制御部415は、検知部からの少なくとも1つの情報と起動失敗判定部412からの判定結果に基づき、アクチュエータへの駆動力を制御してもよい。
(Modification)
In FIG. 3, an example of the acceleration sensor 40 and the position sensor 42 is shown as the detection unit, but the detection unit is not limited to this. For example, the detection unit includes an acceleration detection unit that detects acceleration of the vibration suppression target G, a speed detection unit that detects rotation speed information of the vibration suppression target G, and a current detection that detects energization current information of the vibration suppression target G. Means, and at least one of collision detection means for detecting the collision of the vibration suppression target G, the control unit 415 determines at least one piece of information from the detection unit and the determination result from the activation failure determination unit 412. Based on this, the driving force to the actuator may be controlled.

各実施形態では、可動子12(図4参照)と固定治具J(図2参照)との間にスプリング20(図2参照)を設ける構成について説明したが、これに限らない。例えば、スプリング20に代えて、ゴムや油圧を利用した機構を適用してもよい。   In each embodiment, the configuration in which the spring 20 (see FIG. 2) is provided between the mover 12 (see FIG. 4) and the fixing jig J (see FIG. 2) has been described, but the configuration is not limited to this. For example, instead of the spring 20, a mechanism using rubber or hydraulic pressure may be applied.

また、各実施形態では、制振対象物Gに可動子12が接続される構成について説明したが、これに限らない。すなわち、固定子11及び可動子12の一方を制振対象物Gに接続し、磁気的な吸引力・反発力によって、固定子11と可動子12との相対位置を変化させるようにしてもよい。   Further, in each of the embodiments, the configuration in which the mover 12 is connected to the vibration suppression target object G has been described, but the configuration is not limited to this. That is, one of the stator 11 and the mover 12 may be connected to the damping object G, and the relative position between the stator 11 and the mover 12 may be changed by the magnetic attraction force / repulsion force. ..

また、各実施形態では、アクチュエータ10等によって洗濯機Wの振動制御を行う構成について説明したが、これに限らない。例えば、エアコンや冷蔵庫等の家電製品等にも各実施形態を適用できる。   Further, in each embodiment, the configuration in which the vibration control of the washing machine W is performed by the actuator 10 or the like has been described, but the configuration is not limited to this. For example, each embodiment can be applied to home electric appliances such as air conditioners and refrigerators.

また、各実施形態では、加速度センサ40は、1軸方向の加速度値を検出できる構成にて説明したが、xyzの3軸方向の加速度値を検出できるものを用いてもよい。   Further, in each of the embodiments, the acceleration sensor 40 has been described as having a configuration capable of detecting acceleration values in the uniaxial directions. However, a sensor capable of detecting acceleration values in the three axial directions of xyz may be used.

また、各実施形態では、洗濯槽35の左右方向の加速度を例として取り上げたが、上下や前後方向の振動抑制に用いてもよい。   Further, in each of the embodiments, the lateral acceleration of the washing tub 35 is taken as an example, but it may be used for suppressing vertical and longitudinal vibrations.

また、各実施形態ではアクチュエータを2本の構成として説明したが、1本や3本以上の場合に用いてもよい。   Further, in each embodiment, the actuator has been described as having two configurations, but it may be used in the case of one or three or more actuators.

また、各実施形態における駆動力パターンの変更には、過去の駆動力パターンを機械学習等、統計的処理を用いて学習したモデルに基づいて変更してもよい。   Further, the driving force pattern in each embodiment may be changed based on a model learned from a past driving force pattern using statistical processing such as machine learning.

以上、本実施形態としては、アクチュエータへの駆動力パターン(駆動力の与え方)を、エラー情報に基づいて変更し、脱水工程のエラーが連続して発生することを低減させることができる。   As described above, according to the present embodiment, the driving force pattern (how to apply the driving force) to the actuator can be changed based on the error information to reduce the continuous occurrence of errors in the dehydration process.

また、実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。また、前記した機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。   Further, the embodiments are described in detail for the purpose of explaining the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, it is possible to add / delete / replace other configurations with respect to a part of the configurations of the embodiment. Further, the above-mentioned mechanisms and configurations are shown to be necessary for explanation, and not all the mechanisms and configurations are shown in the product.

10 アクチュエータ
11 固定子
11a コア
11b 巻線
12 可動子
20 スプリング
31 ベース
32 筐体
32a 側板
32b 前面カバー
32d 上面カバー
33 ドア
34 操作・表示パネル
35 洗濯槽
36 リフタ
37 外槽(制振対象物)
38 洗濯機駆動機構
39 送風ユニット
40 加速度センサ(検知部)
41 洗濯機制御器
42 位置センサ(検知部)
121b,122b,123b 永久磁石
410 起動失敗検知部
411 微分器
412 起動失敗判定部
412A 閾値
413 駆動機構制御器
414 駆動部
415 制御部
415A 駆動力パターン変更部
415B 駆動指令生成部
h1 投入口
G 制振対象物
H 排水ホース
S 環状部
T 磁極歯
W 洗濯機
10 Actuator 11 Stator 11a Core 11b Winding 12 Mover 20 Spring 31 Base 32 Housing 32a Side plate 32b Front cover 32d Top cover 33 Door 34 Operation / display panel 35 Wash tub 36 Lifter 37 Outer tub (Vibration suppression object)
38 Washing machine drive mechanism 39 Blower unit 40 Accelerometer (detection unit)
41 Washing machine controller 42 Position sensor (detection unit)
121b, 122b, 123b Permanent magnet 410 Start-up failure detection unit 411 Differentiator 412 Start-up failure determination unit 412A Threshold value 413 Drive mechanism controller 414 Drive unit 415 Control unit 415A Driving force pattern change unit 415B Drive command generation unit h1 G vibration damping Object H Drain hose S Annular part T Magnetic pole tooth W Washing machine

Claims (6)

制振対象物に接続されたアクチュエータと、
前記アクチュエータを駆動する駆動部と、
前記駆動部を制御する制御部と、
前記制振対象物の状態を検知する検知部と、
前記検知部で検知された状態に基づき、前記制振対象物の起動状態の失敗を判定する起動失敗判定部と、を有し
前記制御部は、前記起動失敗判定部で失敗と判定された場合、前記検知部からの情報に基づいて、再起動する際に前記アクチュエータの駆動力の与え方を変更する
ことを特徴とする制振装置。
An actuator connected to the damping object,
A drive unit for driving the actuator,
A control unit for controlling the drive unit,
A detection unit that detects the state of the vibration suppression object,
Based on the state detected by the detection unit, a startup failure determination unit that determines a failure of the startup state of the vibration damping object, and the control unit, if the startup failure determination unit is determined to fail A vibration damping device, characterized in that a method of applying a driving force of the actuator is changed when restarting, based on information from the detection unit.
前記アクチュエータの駆動力が、前記起動失敗判定部でのエラー検知前後で異なる
ことを特徴とする請求項1に記載の制振装置。
The vibration damping device according to claim 1, wherein the driving force of the actuator is different before and after an error is detected by the startup failure determination unit.
前記制御部は、前記起動失敗判定部で失敗と判定された場合、前記起動失敗判定部からの情報に基づいて、前記アクチュエータの駆動力の与え方を決定する
ことを特徴とする請求項1に記載の制振装置。
The control unit determines how to apply the driving force of the actuator based on information from the startup failure determination unit when the startup failure determination unit determines that the failure has occurred. The damping device described.
前記アクチュエータは、電気式リニアアクチュエータである
ことを特徴とする請求項1に記載の制振装置。
The vibration damping device according to claim 1, wherein the actuator is an electric linear actuator.
前記検知部は、前記制振対象物の加速度を検知する加速度検知手段、前記制振対象物の回転速度情報を検知する速度検知手段、前記制振対象物の通電電流情報を検知する電流検知手段、及び、前記制振対象物の衝突を検知する衝突検知手段のうち少なくとも1つを有し、
前記制御部は、前記検知部からの少なくとも1つの情報と前記起動失敗判定部からの判定結果に基づき、前記アクチュエータへの駆動力を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の制振装置。
The detection unit is an acceleration detection unit that detects acceleration of the vibration suppression target, a speed detection unit that detects rotation speed information of the vibration suppression target, and a current detection unit that detects energization current information of the vibration suppression target. And at least one of collision detection means for detecting a collision of the vibration suppression target,
The vibration damping device according to claim 1, wherein the control unit controls the driving force to the actuator based on at least one information from the detection unit and a determination result from the startup failure determination unit. ..
衣類を収容する洗濯槽と、
前記洗濯槽を内包する外槽と、
前記洗濯槽を回転させる洗濯機駆動機構と、
制振対象物である前記外槽に接続されたアクチュエータを制御する請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の制振装置とを備える
ことを特徴とする洗濯機。
A washing tub to store clothes,
An outer tub containing the washing tub,
A washing machine drive mechanism for rotating the washing tub,
The vibration damping device according to any one of claims 1 to 5, which controls an actuator connected to the outer tub that is a vibration damping target.
JP2018206668A 2018-11-01 2018-11-01 Vibration control device and washing machine Pending JP2020070899A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018206668A JP2020070899A (en) 2018-11-01 2018-11-01 Vibration control device and washing machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018206668A JP2020070899A (en) 2018-11-01 2018-11-01 Vibration control device and washing machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020070899A true JP2020070899A (en) 2020-05-07

Family

ID=70547555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018206668A Pending JP2020070899A (en) 2018-11-01 2018-11-01 Vibration control device and washing machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2020070899A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9121126B2 (en) Washing machine and control method thereof
JP4640476B2 (en) Washing machine
JP2006075467A (en) Drum type washing machine
US8782837B2 (en) Washing machine and control method of the same
JP2010057848A (en) Washing machine
JP2011062346A (en) Damping device for drum washing machine and the drum washing machine
KR20130014058A (en) Washing machine
JP5851111B2 (en) Drum washing machine
JP2020070899A (en) Vibration control device and washing machine
JP2011062334A (en) Drum washing machine
JP2010284288A (en) Washing machine
JP2010125250A (en) Drum washing machine
JP5509122B2 (en) Drum washing machine
JP5630734B2 (en) Washing machine
JP5597439B2 (en) Drum washing machine
JP5508948B2 (en) Washing machine
JP4935764B2 (en) Drum washing machine
JP2009189537A (en) Washing machine
JP2011104141A (en) Washing machine
JP2009297123A (en) Drum-type washing machine
JP5077313B2 (en) Drum washing machine
JP4877339B2 (en) Washing machine
JP4888478B2 (en) Drum washing machine
JP2022172595A (en) washing machine
JP2019143780A (en) Vibration control system and washing machine