JP3171568B2 - 洗濯機 - Google Patents
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Description
の急激な変化をなくし、騒音の低下を図った洗濯機に関
する。
拌体や脱水槽を構成する回転槽を駆動するモータとし
て、コンデンサ形の単相誘導モータが使用されていた。
このものでは、モータに通電すると、そのモータに当初
から商用交流電源の電圧が印加されるため、該モータ
は、商用交流電源の周波数とモータの極数に応じた回転
速度に向かって急激に回転速度を上昇させていく。
槽内の洗濯物の分布が不均衡になっていると、回転槽が
大きく振れ回り、或いは大きく振動して騒音を発するよ
うになる。このような事態の発生を避けるため、例えば
タップ切り換え、或いは位相制御によってモータの回転
速度を複数段に切り換え得るように構成し、モータの回
転数を段階的に上昇させて行くように構成したものがあ
る。しかしながら、このように構成しても、モータがそ
の回転速度を段階的に急激に上昇させてゆくため、その
度に、モータが電磁音を発したり、回転槽が振動したり
し、騒音の低減化は難しいものがあった。
で、その目的は、モータの回転速度の急激な上昇をなく
すことができ、騒音の低減化を図ることができる洗濯機
を提供するにある。
めに、本発明は、撹拌体および脱水槽を回転駆動するモ
ータと、このモータが有する複数相の巻線に接続された
複数のスイッチング素子を備えたインバータ主回路と、
このインバータ主回路のスイッチング素子を駆動する制
御手段とを具備し、前記制御手段は、洗い行程から最終
脱水行程までのうち、脱水行程における前記モータの駆
動時に、通電開始から最終の目標回転速度に至るまで間
を、当該最終の目標回転速度に至るまでの途中に定めら
れた高低複数の目標回転速度に到達した複数時点を境に
して3以上の区間に分け、前記モータの回転速度の上昇
率を前記複数時点で切り換える上昇率切換制御を実行す
るように構成されていることを特徴とするものである
(請求項1)。
至るまで間を3以上の区間に分ける複数時点は、それぞ
れ予め定められた時間が経過する複数時点であっても良
い(請求項2)。
定された複数の上昇率でもって次第に回転速度を上昇さ
せて行く。このため、モータの回転速度が段階的に急激
に上昇することがなく、低騒音化を図ることができる。
この場合、騒音は、洗いおよびすすぎ行程に撹拌体を正
逆回転させるための正回転駆動時、逆回転駆動時より
も、脱水行程での脱水槽の駆動時の方が発生し易いの
で、脱水行程の際に上昇率切換制御を実行することは、
騒音防止の効果が大きく、低騒音形の洗濯機となすこと
ができる。 その上、通電開始から最終の目標回転速度に
至るまで間を3以上の区間に分けるので、回転速度の上
昇過程に応じた最適な上昇率でモータの回転速度を上げ
て行くことができる。例えば、脱水開始当初は、洗濯物
は多量の水を含んでいて重いので、上昇率を高くして脱
水量を多くし、第1の切り換え時点に達したら、上昇率
を一段落として、脱水量との調和を取りながら、回転槽
の共振速度域を早く乗り切ることができるようにし、そ
の後、第2の切り換え時点に達したら、更に上昇率を落
とし、回転速度が最終の目標回転速度に達した時点で円
滑に回転速度一定制御に移行できるように構成する、と
いうような制御ができる。 この場合、回転速度の上昇率
を切り換える時点を、最終の目標回転速度に至るまでの
途中に定められた高低複数の目標回転速度に到達した時
点とした場合には、特にモータの回転速度域に応じた、
最適な上昇率に定めてモータを運転することができる。
出手段を設け、上昇率切換制御におけるモータの回転速
度の上昇率の切換時点を、布量検出手段の検出結果に応
じて変更することができる(請求項3)。この構成によ
れば、脱水時のモータの回転速度の上昇率を、洗濯物量
に応じた値に定めることにより、回転槽が振動を生じ易
い回転速度を早期に乗り切ることができる。
すぎ行程での脱水、最終脱水のそれぞれに応じた態様で
回転速度を上昇させることができるように、モータの回
転速度の上昇率を切り換える時点は、最終の目標回転速
度に至るまでの途中に定められた高低複数の目標回転速
度に到達する複数時点、または、それぞれ予め定められ
た所定時間が経過する複数時点に定め、上昇率を切り換
える時点を定める複数の目標回転速度、または、時間の
長さ、および、切り換えられる上昇率のうちのいずれか
を、洗い行程での脱水、すすぎ行程での脱水、最終脱水
のうち、少なくとも一つの脱水行程において他の脱水行
程と異ならせる構成とすることができる(請求項4)。
をカウントするタイマ手段を設け、そのタイマ手段によ
るカウント時間に応じてその後の回転上昇率を変更する
ようにしても良い(請求項5)。更に、モータの回転む
らを検出する回転むら検出手段を設け、この回転むら検
出手段の検出結果に応じて上昇率を切り換える時点を変
更するように構成しても良い(請求項6)。
用した第1実施例を図1〜図4に基づいて説明する。ま
ず、全自動洗濯機の全体構成を示す図4において、外箱
1内には、脱水される水を受ける外槽である水受槽2が
弾性吊持機構3を介して弾性支持されている。この水受
槽2の内部には、洗い槽および脱水槽を兼用する回転槽
4が回転可能に配設されている。この回転槽4の内底部
には、撹拌体5が回転可能に配設されている。
4aと、この槽本体4aの内側に通水用空隙を形成する
ために設けられた内筒4bと、槽本体4aの上端部に設
けられたバランスリング4cとから構成されている。こ
の回転槽4が回転駆動されると、内部の水は遠心力によ
り槽本体4aの内周面に沿って上昇して槽本体4aの上
部に形成された脱水孔部(図示しない)を通って水受槽
2内へ放出される構成となっている。
は、排水口6が形成され、この排水口6には排水弁7が
設けられていると共に、排水ホース8が接続されてい
る。上記排水弁7は、排水弁駆動手段としての排水弁モ
ータ9(図3参照)により開閉駆動される弁であり、い
わゆるモータ式排水弁として構成されている。上記排水
弁モータ9は、例えばギアドモータから構成されてい
る。更に、水受槽2の底部の図4中左端部には、補助排
水口10が形成されており、この補助排水口10は図示
しない連結ホースを介して排水ホース8に接続されてい
る。上記補助排水口10は、回転槽4が脱水回転された
ときに、その上部から脱水されて水受槽2内へ放出され
た水を排水するためのものである。
が取付けられている。この機構部ベース11の中央部に
は、軸支持筒部12が上下方向に延びるように形成され
ている。そして、この軸支持筒部12には、上端部を回
転槽4に連結した中空状の槽軸13が回転自在に挿通支
持されている。また、槽軸13の内部には、上端部に撹
拌体5を連結した撹拌軸14が回転自在に挿通支持され
ている。
タを構成する例えばアウタロータ形のブラシレスモータ
15が設けられており、そのロータ(図示せず)には、
前記槽軸13から下方に突出する撹拌軸14の下端部が
連結されている。従って、ブラシレスモータモータ15
が起動すると、そのロータと一体的に撹拌体5が回転す
るようになっている。
クラッチが設けられている。このクラッチは、槽軸13
とブラシレスモータ15のロータとの間を係脱するもの
で、脱水運転時には、槽軸13をブラシレスモータモー
タ15のロータに連結して回転槽4が撹拌体5と一体的
に回転駆動されるようにし、洗濯運転時には、その連結
を解除して撹拌体5だけがロータにより回転駆動される
ように構成している。なお、脱水運転時以外は、回転槽
4が不用意に回転しないようにするため、槽軸13に
は、図示しないブレーキ手段により制動が掛けられてい
る。
いて図3を参照して説明する。この図3において、交流
電源16の両端子は、一方にリアクトル17を介して全
波整流回路18の入力端子に接続されている。全波整流
回路18の出力端子間には、平滑コンデンサ19a,1
9bが接続されており、この平滑コンデンサ19a,1
9bと全波整流回路18とから直流電源回路20が構成
されている。
プラス側電源ライン21、マイナス側電源ライン22間
には、制御部としてのマイクロコンピュータ23等に直
流定電圧を与える定電圧回路24が接続されている。そ
して、直流電源回路20のプラス側電源ライン21の出
力端子21Tは、切り換え手段としてのリレースイッチ
25のNO端子(ノーマルオープン端子)とCOM端子
(コモン端子)とを介してインバータ主回路26のプラ
ス側直流電源ライン27の入力端子27Tに接続され、
他端はインバータ主回路26のマイナス側直流電源ライ
ン28の入力端子28Tに接続されている。
続された例えばIGBTからなるスイッチング素子29
a〜29fと、これらスイッチング素子29a〜29f
にそれぞれ並列接続されたフリーホイールダイオード3
0a〜30fとから構成されている。そして、上記イン
バータ主回路26の出力端子31u,31v,31w
は、ブラシレスモータ20の3相の巻線32u,32
v,32wに接続されている。
ング素子29a〜29fの制御端子(ゲート)は、例え
ばフォトカプラからなる駆動回路33に接続されてい
る。この駆動回路33は、パルス幅変調回路(以下、P
WM回路)34からの信号により制御されて上記各スイ
ッチング素子29a〜29fをオンオフ制御するように
なっている。これら直流電源回路20、インバータ主回
路26、駆動回路33およびPWM回路34から制御手
段35が構成されている。
の三角波形信号を発生する手段を備えており、マイクロ
コンピュータ23から与えられる通電信号Du、Dv、
Dwに基いて、ブラシレスモータ15の複数相、本実施
例では3相の各巻線32u,32v,32wに正弦波状
の巻線電流が流れるようにするための制御を行なうべ
く、PWM変調された駆動信号Up,Un,Vp,V
n,Wp,Wnを形成して、駆動回路33に出力するよ
うになっている。
の位置検出を行う位置検出手段として、ロータが有する
永久磁石の磁極位置を検出するためのホールIC36a
〜36cが設けられている。これらホールIC36a〜
36cから出力された位置信号Ha,Hb,Hcは、上
記マイクロコンピュータ23に与えられるように構成さ
れている。
号Ha,Hb,Hcに基づいて通電信号Du,Dv,D
wをPWM回路34に出力する。PWM回路34は、そ
の通電信号Du,Dv,Dwに基づいて駆動信号Up,
Un,Vp,Vn,Wp,Wnを出力し、インバータ主
回路26のスイッチング素子29a〜29fを通断電制
御する。これにより、ブラシレスモータ15は、各巻線
32u,32v,32wが120度(電気角)の位相差
をもって通電され、回転駆動される。
2uのスイッチング素子29a,29bをオンオフ制御
する信号であり、同様に、駆動信号Vp,Vnは、V相
巻線32vのスイッチング素子29c,29dをオンオ
フ制御する信号,駆動信号Wp,Wnは、W相巻線32
wのスイッチング素子29e,29fをオンオフ制御す
る信号である。
信号Ha,Hb,Hcのうち、いずれかの位置信号の入
力タイミングによりブラシレスモータ15の回転速度を
検出し、その回転速度と指令回転速度との偏差に応じた
デューティ信号SdをPWM回路35に出力する。PW
M回路34は、そのデューティ信号Sdに応じたオンデ
ューティ比でスイッチング素子29a〜29fをオンオ
フ制御し、このPWM制御によってブラシレスモータ1
5の速度制御がなされる。
転時においては、一定の停止時間を挟んで所定時間だけ
正逆方向に回転駆動され、また、脱水運転時において
は、回転槽4を設定時間だけ一方向に回転駆動する。こ
のブラシレスモータ15の、洗濯運転時における正逆回
転、および脱水運転時における一方向回転は、予め定め
られた上昇率で速度上昇するように制御される。この回
転速度上昇の制御は、マイクロコンピュータ23によ
り、駆動信号Up,Un,Vp,Vn,Wp,Wnの出
力周波数を上記の速度上昇率に応じた割合で高くして行
くこと、および、その駆動信号Up,Un,Vp,V
n,Wp,WnのオンデューティDを上記回転速度上昇
率に応じた割合で高くして行くことによって達成され
る。
OM端子の他に、NC端子(ノーマルクローズ端子)を
有している。このリレースイッチ25は、マイクロコン
ピュータ23により制御される図示しないリレー駆動回
路により駆動されるようになっている。リレー駆動回路
は、洗濯運転の開始時にリレースイッチ25の図示しな
いリレーコイルに通電してNO端子とCOM端子とを閉
成する。これにより、直流電源回路20とインバータ主
回路26とが接続される。
る脱水運転の終了時、および最終脱水の終了に伴う洗濯
運転の終了時に、リレーコイルを断電する。これによ
り、リレースイッチ25のCOM端子とNO端子との間
が開放され、COM端子とNC端子との間が閉成され
る。
M端子との間には、回生用ダイオード37が接続されて
おり、NO端子とCOM端子との間が開放されると、ブ
ラシレスモータ15の巻線32u,32v,32wと直
流電源回路20とが回生用ダイオード37を介して接続
された状態となるため、ブラシレスモータ15は、発電
機として作用するようになってブレーキ力が発生する。
このとき、巻線32u,32v,32wに誘起される電
流は、回生用ダイオード37を介して直流電源回路20
側に流れる。
タ主回路26のマイナス側電源ライン28との間には、
放電抵抗38と放電用スイッチング素子39とが直列に
接続されている。上記放電用スイッチング素子39は、
マイクロコンピュータ23によりフォトカプラ等の駆動
回路40を介して制御される。マイクロコンピュータ2
3は、分圧抵抗回路41によりプラス側電源ライン27
とマイナス側電源ライン28との間の電圧を検出し、そ
の検出電圧が一定電圧以上のとき、放電用スイッチング
素子39をオンする。すると、巻線32u,32v,3
2wに発生する電流は、放電用抵抗38を流れて熱エネ
ルギーに変換され、ブラシレスモータ15にブレーキ力
が作用する。
スイッチ42、蓋スイッチ43、水位センサ44等の信
号を受けるように構成され、それら入力信号と予め記憶
されたプログラムに基づいて、回転槽4内へ給水する給
水弁45、排水弁モータ9等を制御するように構成され
ている。
水,洗い運転,排水からなる洗い行程、洗濯物から洗い
水を振り切るために回転槽4を回転駆動する中間脱水行
程、回転槽4を回転させながら洗濯物に注水してすすぐ
注水すすぎ行程、その後のすすぎ脱水行程、給水,すす
ぎ運転,排水からなる溜めすすぎ行程、回転槽4を回転
させて洗濯物から水を振り切る最終脱水行程を順に実行
してなる。
前に、布量検出が行われる。この布量検出は、回転槽4
内に洗濯物が収容され、水は収容されていな状態で撹拌
体5を回転させて行う。このとき、洗濯物の量が多けれ
ば、それだけ撹拌体5(ブラシレスモータ15)の到達
する回転速度が低いので、マイクロコンピュータ23
は、ブラシレスモータ15の回転速度により、布量(負
荷量)を検出するというものである(布量検出手段)。
マイクロコンピュータ23は、洗濯時の回転槽4(水受
槽2)内の水位を「高」、「中」、「低」のいずれかに
設定すると共に、各行程の実行時間を設定する。また、
各脱水行程では、ブラシレスモータ15の速度制御に関
し、最終の目標回転速度を含めて複数の目標回転速度が
設定されると共に、各目標回転速度に到達するまでの回
転速度上昇率が設定されるようになっているが、マイク
ロコンピュータ23は、布量検出により得られた情報に
応じて、それらを図2に示すように設定する。
は、布量の大小に応じた水位の程度を示し、行程欄の脱
水1は、洗い行程後の中間脱水、脱水2は、注水すすぎ
行程後のすすぎ脱水、脱水3は、溜めすすぎ行程後の最
終脱水を示す。この実施例では、脱水1〜3において、
図2(b)に示すように、ブラシレスモータ15を最終
の目標回転速度を含めて例えば3段階に目標回転速度N
1〜N3を定め、各目標回転速度N1〜N3に到達する
までのブラシレスモータ15の回転速度上昇率を順次切
り換えるように構成されている。
までの回転速度上昇率ΔN1、N1からN2までの回転
速度上昇率ΔN2、N2からN3までの回転速度上昇率
ΔN3を図2(a)に示した。なお、この実施例では、
回転速度上昇率ΔN1、ΔN2、ΔN3は、1秒間当た
りの増加回転数で示すものとし、ΔN1>ΔN2>ΔN
3とする。
ータ15の回転速度の制御内容を図1に示すフローチャ
ートをも参照しながら説明する。マイクロコンピュータ
23は、脱水行程に移行すると、ステップS1でタイマ
手段たるタイマカウンタの計時動作を開始させ、次のス
テップS2でブラシレスモータ15の回転速度上昇率Δ
NxをΔN1に設定する。そして、マイクロコンピュー
タ23は、その回転上昇率ΔN1となるように、ステッ
プS3で巻線32u〜32wへの電圧印加の周期の上昇
率およびデューティD0を定め、その設定条件にてブラ
シレスモータ15の通電を開始する。
秒経過毎にブラシレスモータ15の回転速度Ntを検出
するステップS4に移行し、次いで、検出した回転速度
Ntと前回検出した回転速度Nt-1 との回転数差n=
(Nt −Nt-1 )を演算するステップS5を行なう。次
に、マイクロコンピュータ23は、その回転数差nが−
5rpm≦n≦+5rpmであるか否かを判断するステ
ップS6に移行し、その範囲内であるとき、ステップS
6で「YES」となって、デューティDをステップS3
で設定したままの値D0に維持する(ステップS7)。
合には、マイクロコンピュータ23は、回転数差nが−
15rpm≦n<−5rpmまたは+5rpm<n≦+
15rpmであるか否かを判断するステップS8に移行
し、その範囲内にあるとき、ステップS8で「YES」
となってステップS9に移行し、ここでステップS3で
設定したデューティD0を±1hの範囲で変更する。更
に、ステップS8で「NO」と判断したとき、マイクロ
コンピュータ23は、ステップS10に移行し、ここで
デューティD0を±3hの範囲で変更する。なお、±1
h或いは±3hは、デューティを増減する程度を示すも
のである。
nに応じて変更した後、マイクロコンピュータ23は、
ブラシレスモータ15の回転速度を検出し(ステップS
11)、その後、検出回転速度NがN1未満であるか否
かを判断するステップS12に移行する。N1未満のと
き、マイクロコンピュータ23は、ステップS12で
「YES」と判断し、ステップS3に戻る。その後、マ
イクロコンピュータ23は、ステップS3からステップ
S12までの動作を繰り返し実行する。
がN1以上になると、マイクロコンピュータ23は、ス
テップS12で「NO」と判断し、次のステップS13
でNがN1以上でN2未満であるか否かを判断する。ブ
ラシレスモータ15の回転速度NがN2未満のとき、マ
イクロコンピュータ23は、ステップS13で「YE
S」と判断し、次のステップS14で回転速度上昇率Δ
NxをΔN1からΔN2に変更し、ステップS3に戻
る。
のステップS3からステップS11までの動作、ステッ
プS12で「N0」、ステップS13で「YES」、そ
してステップS14を経てステップS3に戻るという動
作を繰り返し実行する。そして、ブラシレスモータ15
の回転速度がN2に達すると、マイクロコンピュータ2
3は、ステップS13で「N0」となって次のステップ
S15に移行し、ブラシレスモータ15の回転速度Nが
N2以上でN3未満であるか否かを判断する。
未満のとき、マイクロコンピュータ23は、ステップS
15で「YES」と判断し、次のステップS16で回転
速度の上昇率ΔNxをΔN2からΔN3に変更する。こ
の後、マイクロコンピュータ23は、ステップS3に戻
り、このステップS3からステップS11までの動作、
ステップS12で「NO」、ステップS13で「N
O」、ステップS15で「YES」と判断して次にステ
ップS16を経てステップS3に戻るという動作を繰り
返し実行する。
と、マイクロコンピュータ23は、ステップS15で
「NO」と判断し、次のステップS17でN3の回転速
度を維持するために、速度上昇率ΔNxを0に設定す
る。そして、マイクロコンピュータ23は、次のステッ
プS18でタイマカウンタの計時時間を読み込み、この
計時時間が脱水行程の設定時間に達したか否かを判断す
るステップS19を実行した後、ステップS3に戻る。
そして、タイマカウンタが設定時間をカウントすると、
マイクロコンピュータ23は、ステップS19で「YE
S」と判断し、ブラシレスモータ15を停止させて脱水
行程を終了する。
モータ15の通電開始当初から、その回転速度の上昇率
ΔNxを予め設定された値に制御しながら、回転速度を
上昇させてゆくようにしたので、ブラシレスモータ15
の急激な回転速度の立ち上がりがなく、モータ騒音を減
少することができる。
から回転速度N1まで、回転速度N1からN2まで、回
転速度N2からN3までの各回転速度上昇率ΔN1,Δ
N2,ΔN3を変えるようにしたので、場合場合に応じ
て最適な上昇率に設定することができる。
水を含んでいて重いので、ΔN1を高くして脱水量を多
くし、回転速度がN1に達したら、回転速度上昇率をΔ
N2に一段落として、脱水量との調和を取りながら、回
転槽4の共振速度域を早く乗り切ることができるように
し、その後、回転速度がN2に達したら、更に回転速度
上昇率をΔN3に落とし、回転速度がN3に達した時点
で回転槽4の回転速度をN3を大きく越えることなく、
円滑にN3一定制御に移行できるように構成することが
できる。
1秒)にブラシレスモータ15の回転速度を検出して回
転速度上昇率を求め、その結果に応じてPWMのオンデ
ューティを変えるようにしたので、回転槽4の回転速度
がΔN3まで上昇するに要する時間のばらつきを小さく
することができる。このため、設定された脱水行程時間
で、高い脱水性能を発揮させることができる。
を布量に応じて変えるようにしたので、回転槽4内に収
容した洗濯物に量的な変動があっても、回転槽4の回転
速度がΔN3まで上昇するに要する時間のばらつきを小
さくすることができる。
および第2目標回転速度N1,N2を変えるようにした
ので、中間脱水、注水すすぎ脱水、最終脱水の各行程に
応じた態様で脱水運転することができる。なお、回転速
度上昇率ΔN1,ΔN2,ΔN3を、脱水1〜3で変更
しても良い。
すもので、前記第1実施例との相違は、脱水行程時での
ブラシレスモータ15の速度制御において、回転速度上
昇率の変更を目標回転速度に達した時点で行うのではな
く、図6(b)に示すように、ブラシレスモータ15の
通電開始からT1時間の間は回転速度上昇率ΔN1で制
御し、その後、T2時間の間は回転速度上昇率ΔN2、
更にその後、最終的な目標回転速度N3に達するまでの
T3時間は回転速度上昇率ΔN3で制御するものであ
る。なお、上記T3は、最終的な目標回転数に達するま
での時間であるから一義的に決めることはできず、場合
場合によって異なる。
びΔN1〜ΔN3を洗い行程開始前の布量検出により得
た布量に応じて図6(a)に示すように変えるようにし
ている。また、同じ布量でも脱水1〜3においてT1,
T2を変えるように構成している。
おける制御内容を示す図5のように、回転数差nの大き
さに応じてデューティを変更するまでのステップS7,
S9或いはS10までは、前記第1実施例と同様の動作
を行なう。
テップS11で、タイマカウントの計測時間Tを読み込
み、TがT1未満であるか否かを判断するステップS1
2に移行する。TがT1未満のとき、マイクロコンピュ
ータ23は、ステップS12で「YES」と判断して回
転速度上昇率ΔNxをΔN1のままとし、TがT1以上
のとき、次のTがT1以上で(T1+T2)未満である
か否かを判断するステップS13に移行する。
が(T1+T2)未満のときは、「YES」と判断し
て、次のステップS14で回転速度上昇率ΔNxをΔN
1からΔN2に変更し、ステップS3に戻る。また、T
が(T1+T2)以上となったとき、マイクロコンピュ
ータ23は、ステップS13で「NO」となって次の回
転速度上昇率ΔNxをΔN2からΔN3に変更するステ
ップS15に移行する。
ラシレスモータ15の回転速度を検出するステップS1
6に移行し、この後、その検出回転数NがN3以上であ
るか否かを判断するステップS17に移行し、NがN3
未満のときステップS17で「NO」となってステップ
S3に戻る。
上になると、マイクロコンピュータ23は、ステップS
17で「YES」と判断し、次のステップS18で回転
速度上昇率ΔNxをΔN3から0に変更する。次いでマ
イクロコンピュータ23は、ステップS19に移行して
タイマカウンタの計測時間Tを読み込み、その計測時間
Tが予め設定された脱水行程の実行時間を経過前のと
き、ステップS20で「NO」と判断してステップS3
に戻る。そして、タイマカウンタの計測時間Tが予め設
定された脱水運転時間を経過すると、マイクロコンピュ
ータ23は、ステップS20で「YES」と判断し、脱
水行程を終了する。
すもので、この実施例が前記第1実施例と異なるところ
は、複数段に設定された目標回転数N1,N2に達する
までの時間の長短に応じて回転速度上昇率を変化させる
ように構成したものである。すなわち、図7に示すよう
に、脱水行程が開始されると、マイクロコンピュータ2
3は、タイマカウンタをスタートさせると共に(ステッ
プS1)、回転速度上昇率をΔN1に設定し、ΔN1の
上昇率を呈するような制御内容でブラシレスモータ15
を起動させる(ステップS2)。
レスモータ15の回転速度Ntを検出し(ステップS
3)、その検出回転速度Ntが第1目標回転速度N1に
達したか否かを判断する(ステップS4)。そして、検
出回転速度Ntが第1目標回転速度N1に達していなか
った場合には、ステップS3、ステップS4で「NO」
の動作を繰り返し実行する。
に達すると(ステップS4で「YES」)、マイクロコ
ンピュータ23は、タイマカウンタの計時時間T1を読
み取り(ステップS5)、その時間T1がTx以上であ
るか否かを判断する(ステップS6)。マイクロコンピ
ュータ23は、T1がTx以上であるときには、ステッ
プS6で「YES」と判断し、次のステップS7で回転
速度上昇率をΔN2に設定し、ブラシレスモータ15を
回転速度上昇率ΔN2となるような内容にて制御する。
は、マイクロコンピュータ23は、ステップS6で「N
O」と判断し、次のステップS8で回転速度上昇率を前
記ステップS7で設定したΔN2より5rpm高い上昇
率に設定し、ブラシレスモータ15を回転上昇率(ΔN
2+5)となるような内容にて制御する。
を、ブラシレスモータ15の回転速度が第2の目標回転
速度N2に到達するまで継続し(ステップS9、ステッ
プS10で「NO」の繰り返し)、ブラシレスモータ1
5の回転速度が第2の目標回転速度N2に達すると(ス
テップS10で「YES」)、タイマカウンタの計測時
間T2を読み込む(ステップS11)。
込んだ計測時間T2と前記ステップS5で読み込んだ計
測時間T1との差(T2−T1)がTy以上であるか否
か判断し(ステップS12)、Ty以上である場合には
(ステップS12で「YES」)、次のステップS13
で回転速度上昇率をΔN3に設定し、ブラシレスモータ
15を回転上昇率ΔN3となるような内容にて制御す
る。また、マイクロコンピュータ23は、(T2−T
1)がTy未満のとき(ステップS12で「NO」)、
回転速度上昇率をステップS13で定めたΔN3より5
rpm高い上昇率に設定し、ブラシレスモータ15を
(ΔN3+5)の上昇率となるような内容にて制御する
(ステップS14)。ちなみに、上記Tx、Tyの具体
的数値を図8(a)に示した。なお、脱水1〜3でのN
1〜N3、ΔN1,ΔN2,ΔN3は、図2(a)と同
様である。
を、ブラシレスモータ15の回転速度が第3の目標回転
速度N3に到達するまで継続し(ステップS15、ステ
ップS16で「NO」の繰り返し)、ブラシレスモータ
15の回転速度が第3の目標回転速度N3に達すると
(ステップS16で「YES」)、回転速度上昇率を0
に設定してブラシレスモータモータ15が回転速度N3
を維持するように制御する(ステップS17)。
の状態をタイマカウントの計測時間が予め設定された脱
水行程の実行時間になるまで継続し(ステップS18、
ステップS19で「NO」の繰り返し)、その設定時間
が経過すると(ステップS19で「YES」)、ブラシ
レスモータ15を断電して脱水行程を終了する。
1,N2に達するまでの時間が短い場合には、その次の
回転速度上昇率を高くするように構成したので、早期に
目標回転速度に達した場合には、洗濯物のアンバラ分布
の割合が少ない等の理由によるものであるから、その次
の回転速度上昇率を高くして早く最終の目標回転速度に
到達させて脱水効率を高くすることができる。
施例は、ブラシレスモータ15が第1目標回転速度N1
に達した時点で、その回転速度N1を所定時間保つよう
に制御しながら、ブラシレスモータ15の回転速度むら
を検出し、その回転むらの程度に応じて以後の回転速度
上昇率を設定しようとしたものである。
て、ステップS4までは図7と同様であるが、ブラシレ
スモータ15の回転速度NがN1に達すると(ステップ
S4で「YES」)、マイクロコンピュータ23は、次
に回転速度N1を維持するようにブラシレスモータ15
を制御し(ステップS5)、この状態を所定時間継続さ
せながら該ブラシレスモータ15の回転速度の変動(む
ら)を検出する(ステップS6、ステップS7で「N
O」の繰り返し)。
ータ23は、ステップS7で「YES」となり、次のス
テップS8で回転むらが80hを越えているか否かを判
断する。なお、80hは回転むらの程度を表すもので、
80h以下は回転むら少の場合である。
ピュータ23は、ステップS8で「YES」と判断し、
次のステップS9で回転速度上昇率をΔN2に設定し、
ブラシレスモータ15をΔN2の速度上昇率となるよう
に制御する。次いで、マイクロコンピュータ23は、ブ
ラシレスモータ15の回転速度Ntを検出し、その回転
速度NtがN2以上になったか否かを判断する動作(ス
テップS10,11)を繰り返し、NtがN2以上にな
ったところで(ステップS11で「YES」)、速度上
昇率をΔN3に設定する(ステップS12)。
ラシレスモータ15の回転速度Ntを検出し、その回転
速度NtがN3以上になったか否かを判断する動作(ス
テップS13,14)を繰り返し、NtがN3以上にな
ったところで(ステップS14で「YES」)、速度上
昇率を0に設定する(ステップS15)。
ロコンピュータ23は、ステップS8で「NO」と判断
し、次のステップS18で回転速度上昇率を(ΔN2+
5)に設定し、ブラシレスモータ15を(ΔN2+5)
の速度上昇率となるように制御する。次いで、マイクロ
コンピュータ23は、ブラシレスモータ15の回転速度
Ntを検出し、その回転速度NtがN2以上になったか
否かを判断する動作(ステップS19,20)を繰り返
し、NtがN2以上になったところで(ステップS20
で「YES」)、速度上昇率を(ΔN3+5)に設定す
る(ステップS21)。
ラシレスモータ15の回転速度Ntを検出し、その回転
速度NtがN3以上になったか否かを判断する動作(ス
テップS22,23)を繰り返し、NtがN3以上にな
ったところで(ステップS23で「YES」)、速度上
昇率を0に設定する(ステップS15)。
マカウンタの計測時間が予め設定された脱水行程の実行
時間に達したか否かを判断するステップS16,17を
繰り返し、脱水行程の設定時間が経過すると(ステップ
S17で「YES」)、ブラシレスモータ15を断電し
て脱水行程を終了する。
タ15の回転速度むらを検出し、その回転むらの程度に
応じて以後の回転速度上昇率を設定したので、洗濯物が
アンバランスな分布があって回転速度の上昇度合いが低
い等の場合には、回転速度をゆっくりと上昇させて回転
槽4の振動を抑制することができる。
で、これは、図9の第4実施例と同様に回転むらを検出
し、その回転むらの大きさに応じた回転速度上昇率でブ
ラシレスモータ15を制御しようとするもので、図9の
第4実施例と異なるところは、ブラシレスモータ15の
通電開始当初は、これを回転速度上昇率ΔN1で制御
し、この制御状態をT1で示された時間だけ継続する。
T1時間経過したところで、ブラシレスモータ15がそ
の時の回転速度を所定時間T2維持するようにしなが
ら、該ブラシレスモータ15の回転むらを検出する。そ
して、その検出結果に応じて回転速度上昇率ΔN2で制
御する時間T3を変えようとするものである。なお、Δ
N3での制御は、ブラシレスモータ15が最終の目標回
転速度N3となるまで行なわれる。このように構成して
も上記第4実施例と同様の効果を得ることができる。
例に限定されるものではなく、以下のような拡張或いは
変更が可能である。モータとしては、ブラシレスモータ
15に限られず、インバータ装置によって制御される誘
導モータであっても良い。第1実施例において、ΔN1
からΔN2、ΔN2からΔN3への変更は、ΔN1或い
はΔN2での制御を一定時間継続した後、ΔN2或いは
ΔN3に変更するように構成しても良い。
によれば、脱水時に、モータの回転速度が段階的に急激
に上昇することがなく、低騒音化を図ることができる。
その上、通電開始から最終の目標回転速度に至るまで間
を3以上の区間に分けるので、回転速度の上昇過程に応
じた最適な上昇率でモータの回転速度を上げて行くこと
ができる。
じてモータの回転速度の上昇率の切換時点を、布量検出
手段の検出結果に応じて変更することができるので、脱
水時に洗濯物量に応じた上昇率に定めることにより、回
転槽が振動を生じ易い回転速度を早期に乗り切ることが
できる。請求項4の発明によれば、洗い行程での脱水、
すすぎ行程での脱水、最終脱水のそれぞれに応じた態様
で脱水槽の回転速度を上昇させることができる。 請求項
5の発明によれば、目標回転速度に到達するまでの時間
に応じてその後の回転上昇率を変更するので、洗濯物の
アンバランスな分布の少なく、早く目標回転速度に到達
したような場合に、その後の回転上昇率を高くして早く
最終の目標回転数に到達させることができる。 請求項6
の発明では、モータの回転むらに応じて回転速度の上昇
率を切り換える時点を変更するので、洗濯物のアンバラ
ンスな分布の少ないなどの理由で回転むらが少ない場合
には、回転上昇率の高い区間を長くして早く最終の目標
回転数に到達させることができる。
の制御内容を示すフローチャート
体、13は槽軸、14は撹拌軸、15はブラシレスモー
タ、20は直流電源回路、23はマイクロコンピュータ
(制御手段)、26はインバータ主回路、29a〜29
fはスイッチング素子、32u〜32wは巻線、33は
駆動回路、34はPWM回路、35は制御手段、36は
ホールICである。
Claims (6)
- 【請求項1】 撹拌体および脱水槽を回転駆動するモー
タと、 このモータが有する複数相の巻線に接続された複数のス
イッチング素子を備えたインバータ主回路と、 このインバータ主回路のスイッチング素子を駆動する制
御手段とを具備し、 前記制御手段は、洗い行程から最終脱水行程までのう
ち、脱水行程における前記モータの駆動時に、通電開始
から最終の目標回転速度に至るまで間を、当該最終の目
標回転速度に至るまでの途中に定められた高低複数の目
標回転速度に到達した複数時点を境にして3以上の区間
に分け、前記モータの回転速度の上昇率を前記複数時点
で切り換える上昇率切換制御を実行するように構成され
ていることを特徴とする洗濯機。 - 【請求項2】 撹拌体および脱水槽を回転駆動するモー
タと、 このモータが有する複数相の巻線に接続された複数のス
イッチング素子を備えたインバータ主回路と、 このインバータ主回路のスイッチング素子を駆動する制
御手段とを具備し、 前記制御手段は、洗い行程から最終脱水行程までのう
ち、脱水行程における前記モータの駆動時に、通電開始
から最終の目標回転速度に至るまで間を、それぞれ予め
定められた時間が経過する複数時点を境にして3以上の
区間に分け、前記モータの回転速度の上昇率を前記複数
時点で切り換える上昇率切換制御を実行するように構成
されている ことを特徴とする洗濯機。 - 【請求項3】 撹拌体および脱水槽を回転駆動するモー
タと、 このモータが有する複数相の巻線に接続された複数のス
イッチング素子を備えたインバータ主回路と、 このインバータ主回路のスイッチング素子を駆動する制
御手段と、 布量を検出する布量検出手段とを具備し、 前記制御手段は、洗い行程から最終脱水行程までのう
ち、脱水行程における前記モータの駆動時に、通電開始
から最終の目標回転速度に至るまで間を、複数時点を境
にして3以上の区間に分け、前記モータの回転速度の上
昇率を前記複数時点で切り換える上昇率切換制御を実行
すると共に、前記回転速度の上昇率を切り 換える複数時
点を、前記布量検出手段の検出結果に応じて変更するよ
うに構成されている ことを特徴とする洗濯機。 - 【請求項4】 撹拌体および脱水槽を回転駆動するモー
タと、 このモータが有する複数相の巻線に接続された複数のス
イッチング素子を備えたインバータ主回路と、 このインバータ主回路のスイッチング素子を駆動する制
御手段と、 布量を検出する布量検出手段とを具備し、 前記制御手段は、洗い行程から最終脱水行程までのう
ち、脱水行程における前記モータの駆動時に、通電開始
から最終の目標回転速度に至るまで間を、当該最終の目
標回転速度に至るまでの途中に定められた高低複数の目
標回転速度に到達した複数時点、または、それぞれ予め
定められた所定時間が経過する複数時点を境にして3以
上の区間に分け、上昇率を切り換える時点である目標回
転速度または時間の長さ、および切り換えられる上昇率
のうちのいずれかは、洗い行程での脱水、すすぎ行程で
の脱水、最終脱水のうち、少なくとも一つの脱水行程に
おいて他の脱水行程と異ならせるように構成されている
ことを特徴とする洗濯機。 - 【請求項5】 目標回転速度に到達するまでの時間をカ
ウントするタイマ手段を備え、そのタイマ手段によるカ
ウント時間に応じてその後の回転上昇率を変更すること
を特徴とする請求項1記載の洗濯機。 - 【請求項6】 モータの回転むらを検出する回転むら検
出手段を備え、前記制御手段は、前記回転むら検出手段
の検出結果に応じて上昇率を切り換える時点を変更する
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の
洗濯機。
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