JP3319380B2 - モータ駆動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブラシレスモータ
のブレーキ制御に改良を加えたモータ駆動制御装置に関
する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】洗濯機に使用されるモ
ータとして、最近インバータ駆動方式で駆動されるブラ
シレスモータを用いたものがある。この洗濯機における
モータ駆動制御装置の概略的な回路構成を図１９に示し
ている。交流電源１０１には直流電源回路１０２が接続
されている。この直流電源回路１０２は、リアクトル１
０２ａ、全波整流回路１０２ｂ、平滑コンデンサ１０２
ｃ、１０２ｃを有して構成されている。そしてこの直流
電源回路１０２の出力側には、定電圧回路１０３、放電
回路１０４及びインバータ主回路１０５が接続されてい
る。上記放電回路１０４は放電抵抗１０４ａ及びスイッ
チング素子１０４ｂから構成されている。上記スイッチ
ング素子１０４ｂの制御端子は、例えばフォトカプラか
らなる駆動回路１０６に接続されている。

【０００３】上記インバータ主回路１０５は、例えばＩ
ＧＢＴからなるスイッチング素子Ｓａ〜Ｓｆを三相ブリ
ッジ接続し、且つ各スイッチング素子Ｓａ〜Ｓｆに並列
にダイオードＤａ〜Ｄｆを接続して構成されている。各
スイッチング素子Ｓａ〜Ｓｆの制御端子はマイクロコン
ピュータを含んで構成される駆動制御回路１０７に接続
されている。

【０００４】そして、インバータ主回路１０５の出力側
にはブラシレスモータ１０８の三相巻線１０８ａ、１０
８ｂ、１０８ｃが接続されている。このモータ１０８は
図示しないが洗い運転時には撹拌体をダイレクトに回転
駆動するものであり、脱水時には図示しないクラッチに
より撹拌体と回転槽とを一体的に連結することによりそ
の双方を一体的に且つダイレクトに回転駆動するように
なっている。上記ブラシレスモータ１０８には回転位置
を検出するためのホールＩＣ１０９が設けられている。
また、放電回路１０４とインバータ主回路１０５との間
には電圧検出回路１１０が設けられており、その検出電
圧は上記駆動制御回路１０７に与えられるようになって
いる。

【０００５】上述の構成において、駆動制御回路１０７
は、洗濯運転の制御全般とモータ駆動制御とを行なうも
のであり、特に、脱水運転時において、ブレーキ必要時
には、モータ１０８に予め定められた一定のブレーキ用
通電パターンで通電制御する。つまり、モータ１０８の
誘起電圧に対して遅れ位相の電圧をモータ１０８の巻線
１０８ａ〜１０８ｃに印加する。これにより誘起電圧に
対して逆位相の巻線電流が発生し、制動力が生じて回生
制動の状態となる。回生電力はインバータ主回路１０５
の各ダイオードＤａ〜Ｄｆを介して直流電源回路１０２
のコンデンサ１０２ｃ、１０２ｃを充電して直流電圧を
上昇させる。

【０００６】この場合、駆動制御回路１０７は、常時、
電圧検出回路１１０からの電圧検出結果を読み込んでお
り、これに基いて前記回生電力が過大となったか否かを
判断しており、回生電力が大きくなったことが判断され
ると、放電回路１０４のスイッチング素子１０４ｂをオ
ンして回生電力を放電抵抗１０４ａにより消費するよう
にしている。これにより、過大な回生電力によって直流
電源回路１０２の電気部品が破損することのないように
している。

【０００７】ところで、最近においては、モータ駆動制
御装置の小形化及び低コスト化が要望されており、特に
放電回路１０４の放電抵抗１０４ａの大きさが比較的大
きく、これが小形化を阻害する要因となっていた。また
洗濯機においては、放電回路１０４の配置スペースに苦
慮すると共に、洗濯容量アップが阻害される要因となっ
ていた。

【０００８】本発明は上述の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、モータ駆動制御装置の小形化を図
り得ると共にコストの低廉化に寄与できるようにする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明のモータ
駆動制御装置は、複数相の巻線を有するブラシレスモー
タの位置を検出する回転位置検出手段と、この回転位置
検出手段からの位置検出信号と、予め設定された電圧指
令と位相指令とに基いて通電信号を形成する通電信号形
成手段と、交流電源から直流電源を形成する直流電源形
成手段と、この直流電源形成手段により形成された直流
電源に接続され、前記通電信号形成手段により形成され
た通電信号に基いて前記複数相の巻線に通電する通電手
段と、前記直流電源形成手段の電圧を検出する電圧検出
手段と、 この電圧検出手段による電圧検出結果に基いて
回生ブレーキ用の通電信号の位相指令または電圧指令を
調整する回生ブレーキ制御手段とを備えて構成される。

【００１０】上記構成において、回生ブレーキ制御手段
は、ブラシレスモータにブレーキをかける必要が発生し
たときには、回生ブレーキ用の通電信号に基いてこのブ
ラシレスモータの巻線を通電制御する。この場合、誘起
電圧に対して逆位相の巻線電流が発生し、制動力が生じ
て回生制動の状態となる。ここで、回生電力が過大とな
ってしまうと、直流電源側の電気部品が破損するおそれ
がある。しかし、上記構成では、電圧検出手段により回
生電力が過大となったか否かを判定することが可能であ
り、そして、電圧検出手段による電圧検出結果に基いて
回生ブレーキ用の通電信号の位相指令または電圧指令を
調整するから、回生電力を調整することが可能となり、
もって、直流電源側の電気部品の破損を防止しつつモー
タにブレーキをかけることが可能となる。従って、従来
の放電回路が不要で、モータ駆動制御装置の小形化及び
コストの低廉化が図れる。

【００１１】請求項２の発明は、ブラシレスモータの回
転速度を検出する回転速度検出手段を備え、回生ブレー
キ制御手段は、この回転速度検出手段による回転速度検
出結果に基いて通電信号の電圧指令を決定し、電圧検出
結果に基いて位相指令を決定するようになっているとこ
ろに特徴を有する。

【００１２】この構成においては、回転速度検出結果に
基いて通電信号の電圧指令を決定することと、電圧検出
結果に基いて位相指令を決定することの両方を行なうよ
うにしたから、適正なブレーキ力が得られると共に回生
電力も適正に調整できるようになる。

【００１３】請求項３の発明は、回生ブレーキ制御手段
が、電圧検出手段による電圧検出結果と予め設定された
基準電圧とを比較し、電圧検出手段による電圧検出結果
が該基準電圧より大きいときには位相指令を遅らせ、小
さいときには位相指令を進ませるようになっているとこ
ろに特徴を有する。この構成においては、電圧検出結果
が該基準電圧より大きいときには位相指令を遅らせ、小
さいときには位相指令を進ませるから、回生電力を常一
定に保つことが可能となり、直流電源側の電気部品の破
損防止に一層有効である。

【００１４】請求項４の発明は、回生ブレーキ制御手段
が、電圧検出手段による電圧検出結果と予め設定された
基準電圧とを比較し、その比較結果と、電圧検出手段に
よる電圧検出結果の増減の傾向とにより位相指令を調整
するようになっているところに特徴を有する。

【００１５】電圧検出結果が増加する方向にあるときに
は、回生電力が増加することが予測され、また電圧検出
結果が減少する方向にあるときには、回生電力が減少す
ることが予測される。しかるに上記構成においては、電
圧検出手段による電圧検出結果の増減の傾向により位相
指令を調整するから、回生電力を調整することが可能と
なる。

【００１６】請求項５の発明は、回生ブレーキ制御手段
が、電圧検出手段による電圧検出結果と予め設定された
基準電圧とを比較し、電圧検出手段による電圧検出結果
が該基準電圧より大きく且つ増加傾向のときには位相指
令を遅らせ、電圧検出手段による電圧検出結果が該基準
電圧より小さく且つ減少傾向のときには位相指令を進ま
せるようになっているところに特徴を有する。

【００１７】電圧検出手段による電圧検出結果が該基準
電圧より大きく且つ増加傾向のときには、回生電力が大
きく且つこれからも増加することが予測され、また、電
圧検出結果が該基準電圧小さく且つ減少傾向のときに
は、回生電力が小さく且つこれからも減少することが予
測される。しかるに上記構成においては、電圧検出手段
による電圧検出結果と予め設定された基準電圧とを比較
し、電圧検出手段による電圧検出結果が該基準電圧より
大きく且つ増加傾向のときには位相指令を遅らせ、電圧
検出手段による電圧検出結果が該基準電圧より小さく且
つ減少傾向のときには位相指令を進ませるから、回生電
力を常に一定に保つことが可能となる。

【００１８】請求項６の発明は、ブラシレスモータの回
転速度を検出する回転速度検出手段を備え、回生ブレー
キ制御手段が、この回転速度検出手段により検出された
回転速度の下降率に基いて電圧指令を調整するようにな
っているところに特徴を有する。ブレーキ時において、
電圧指令を大きくすればブレーキ力が大きくなり、電圧
指令を小さくすればブレーキ力が小さくなる。そしてブ
レーキ時においてブラシレスモータの回転速度の下降率
は、小さければブレーキ効率が低いものであり、大きけ
ればブレーキ効率が大きいとはゆうものの振動が発生す
ることもある（発生しないこともある）。

【００１９】しかるに上記構成においては、回転速度検
出手段により検出された回転速度の下降率に基いて電圧
指令を調整するから、ブレーキ効果を監視しながら回転
速度下降率を小さくしたり大きくしたりすることが可能
で、ブレーキモードのバリエーションを増加させること
が可能となる。

【００２０】請求項７の発明は、ブラシレスモータの回
転速度を検出する回転速度検出手段を備え、回生ブレー
キ制御手段が、この回転速度検出手段により検出された
回転速度の下降率と予め設定された基準下降率とを比較
し、検出された回転速度の下降率が基準下降率より大き
いときには電圧指令を減少させ、小さいときには電圧指
令を増加させるようになっているところに特徴を有す
る。この構成においては、常に、一定の回転速度下降率
にキープするようにブレーキ力が調整されることにな
り、ブレーキ効果を良好に得ながら振動発生を防止でき
るようになる。また、ブレーキ時間を制御することも可
能となる。

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施例につ
き、図１ないし図１５を参照しながら説明する。まず、
全自動洗濯機の全体構成を示す図２において、外箱１内
には、脱水される水を受ける外槽である水受槽２が弾性
吊持機構３を介して弾性支持されている。この水受槽２
の内部には、洗い槽及び脱水バスケットを兼用する回転
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。

【００３３】上記回転槽４は、ほぼ円筒状をなす槽本体
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。

【００３４】また、水受槽２の底部の図２中右端部に
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、後述する排水弁駆動手段としての
排水弁モータ９（図１参照）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である。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２中左端部には、補助排水口６
ａが形成されており、この補助排水口６ａ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６ａ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。

【００３５】また、図３にも示すように、水受槽２の外
底部には、機構部ベース１０が取付けられている。この
機構部ベース１０の中央部には、軸支持筒部１１が上下
方向に延びるように形成されている。この軸支持筒部１
１の内部には、中空状の槽軸１２が軸受１３、１３を介
して回転自在に挿通支持されている。この槽軸１２の内
部には、撹拌軸１４が軸受１５、１５を介して回転自在
に挿通支持されている。この撹拌軸１４の上下端部は、
槽軸１２から突出している。

【００３６】更に、機構部ベース１０の軸支持筒部１１
の上端部は、水受槽２の底部中心部に形成された貫通口
２ａ内にシール１６を介して嵌合されている。このシー
ル１６により軸支持筒部１１の上端部と水受槽２の貫通
口２ａとの間が水密にシールされている。更に、シール
１６は槽軸１２の外周面と軸支持筒部１１の上端部との
間にも設けられており、両者間が水密にシールされてい
る。また、槽軸１２の上端部には、フランジ部１２ａが
一体に形成されている。このフランジ部１２ａには、回
転槽４が槽受け板１７を介して連結固定されている。こ
れにより、槽軸１２に回転槽４が一体回転するように取
付けられている。また、撹拌軸１４の上端部には、図２
にも示すように、撹拌体５が嵌合されてねじ止め固定さ
れており、もって撹拌軸１４に撹拌体５が一体回転する
ように取付けられている。

【００３７】尚、水受槽２の内底部における中心部と排
水口６との間の部分には、図２にも示すように、排水カ
バー１８が装着されている。この排水カバー１８によ
り、回転槽４の底部に設けられた貫通孔４ｄから排水口
６まで連通する排水通路１９が形成されている。この構
成の場合、排水弁７を閉鎖した状態で回転槽４内へ給水
すると、回転槽４内と上記排水通路１９内に水が貯留さ
れるようになる。そして、排水弁７を開放すると、回転
槽４内の水が貫通孔４ｄ、排水通路１９、排水口６、排
水弁７、排水ホース８を通って排水されるように構成さ
れている。

【００３８】さて、水受槽２の外底部の機構部ベース１
０には、例えばアウタロータ形のブラシレスモータ２０
が設けられている。具体的には、図３に示すように、機
構部ベース１０に、ブラシレスモータ２０のステータ２
１が撹拌軸１４と同心状態になるように固定されてい
る。上記ステータ２１は、積層鉄心２２と、巻線２３と
を有して構成されている。上記巻線２３は、図１に示す
ように、３相の巻線２３ｕ、２３ｖ、２３ｗから構成さ
れている。

【００３９】一方、ブラシレスモータ２０のロータ２４
は、撹拌軸１４の下端部にこれと一体回転するように取
付けられている。上記ロータ２４は、ロータハウジング
２５と、ロータヨーク２６と、ロータマグネット２７と
から構成されている。ロータハウジング２５の中心部に
はボス部２５ａが形成されていて、このボス部２５ａ
に、撹拌軸１４の下端部が嵌合固定されている。従っ
て、撹拌体５はモータ２０によりダイレクトドライブさ
れる構成となっている。

【００４０】一方、機構部ハウジング１０の外周部に
は、ロータ２４のロータマグネット２７の回転位置を検
出する回転位置検知手段として、巻線の相数に対応して
３個のホールＩＣ２８ｕ、２８ｖ、２８ｗ（この図では
２８ｕのみを示し、図１には２８ｕ、２８ｖ、２８ｗを
示している）が取付けられている。上記ホールＩＣ２８
ｕないし２８ｗは、図７に示すように、各相の誘起電圧
に対して電気角３０度遅れの関係の位置検出信号Ｈｕ、
Ｈｖ、Ｈｗを出力するようになっている。

【００４１】さて、槽軸１２の下端部には、クラッチ２
９が設けられている。このクラッチ２９は、脱水運転時
にロータ２４、撹拌軸１４及び槽軸１２が一体回転する
ように連継する態様と、洗い運転時に槽軸１２がロータ
２４及び撹拌軸１４と連継解除する態様とを切換える機
能を有している。以下、このクラッチ２９について具体
的に説明する。まず、図３に示すように、クラッチ２９
は、切換レバー３０と、この切換レバー３０の内部に配
設されたホルダ３１とから構成されている。ホルダ３１
は、槽軸１２の下端部にこれと一体回転するように取り
付けられている。切換レバー３０は、枢支凸部３０ａ部
分を回動支点としてホルダ３１に上下方向に回動動作す
るように構成されている。

【００４２】また、切換レバー３０とホルダ３１との間
には、図示しないがトグル用のばねが設けられていて、
このばねのばね力により切換レバー３０が、上方の回動
位置に動作した状態（図３参照）に保持されるように、
または、下方の回動位置に動作した状態（図４参照）に
保持されるように構成されている。

【００４３】図３の状態では、切換レバー３０の先端上
部の係合凸部３０ｂが、静止部位である機構部ベース１
０に形成された係止部３２に係止されており、これにて
クラッチ２９は撹拌軸１４のみにロータ２４の回転を伝
達（もともと連結状態にある）する洗い用クラッチ態様
となる。なお、槽軸１２は固定状態となっている。

【００４４】図４の状態では、切換レバー３０の先端下
部の係合凸部３０ｃが、ロータハウジング２５に形成さ
れた複数の係止部３３のうちのいずれかの間に係止され
ており、これにて、クラッチ２９は、撹拌軸１４と槽軸
１２の双方にロータ２４の回転を伝達する脱水用クラッ
チ態様となる。この態様の場合、撹拌軸１４及び撹拌体
５は、ブラシレスモータ２０によりダイレクトに回転駆
動される。

【００４５】また、機構部ベース１０の図３中右端部に
は、制御レバー３４が回動可能に軸支されている。この
場合、制御レバー３４は、排水弁７を駆動する排水弁モ
ータ９により回動されるようになっており、図３の状態
から排水弁モータ９が通電されて制御レバー３４が回動
されると、制御レバー３４の先端の下向きの傾斜面３４
ａにより切換レバー３０を下方へ押圧して、図４に示す
状態とする。この図４の状態は、脱水運転に対応してお
り、排水弁７が開放されている。

【００４６】この図４の状態で、排水弁モータ９が断電
されると、ばね３５のばね力により制御レバー３４が戻
り回動され、制御レバー３４の上向きの傾斜面３４ｂに
より上記切換レバー３３を上方へ押圧して、図３に示す
状態とする。この図３の状態は、洗い運転に対応してお
り、排水弁７が閉塞されている。

【００４７】次に、上記全自動洗濯機の電気的構成につ
いて図１を参照して説明する。この図１において、交流
電源３６の両端子は、一方にリアクトル３７を介して全
波整流回路３８の入力端子に接続されている。全波整流
回路３８の出力端子間には、平滑コンデンサ３９ａ、３
９ｂが接続されており、この平滑コンデンサ３９ａ、３
９ｂと全波整流回路３８とから直流電源形成手段たる直
流電源回路４０が構成されている。

【００４８】この直流電源回路４０の出力端子から直流
母線４１ａ、４１ｂが導出されており、これら直流母線
４１ａ、４１ｂ間には電子回路電源形成手段たる定電圧
回路４２、インバータ主回路４３が接続されている。ま
た、インバータ主回路４３は、３相ブリッジ接続された
例えばＩＧＢＴからなるスイッチング素子４４ａ〜４４
ｆと、これらスイッチング素子４４ａ〜４４ｆにそれぞ
れ並列接続されたフリーホイールダイオード４５ａ〜４
５ｆとから構成されている。そして、上記インバータ主
回路４３の出力端子４６ｕ、４６ｖ、４６ｗは、ブラシ
レスモータ２０の３相の巻線２３ｕ、２３ｖ、２３ｗに
接続されている。また、インバータ主回路４３の各スイ
ッチング素子４４ａ〜４４ｆ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４７に接続されて
いる。この駆動回路４７はＰＷＭ回路４８からの信号に
より制御されて上記各スイッチング素子４４ａ〜４４ｆ
をオンオフ制御するようになっている。これらインバー
タ主回路４３、駆動回路４７及びＰＷＭ回路４８から通
電手段４９が構成されている。

【００４９】前記直流電源回路４０の出力側である直流
母線４１ａ、４１ｂ間には電圧検出手段であり且つ回生
電力検出手段としての分圧回路５０が接続されており、
これは直流電源回路４０の出力側の直流電圧を検出する
ものである。その電圧検出結果は後述のマイクロコンピ
ュータ５１のＡ／Ｄ変換機能を有する入力端子に与えら
れるようになっている。

【００５０】上記ＰＷＭ回路４８は、内部に所定周波数
の三角波形信号を発生する手段を備えており、次に述べ
るマイクロコンピュータ５１から与えられる通電信号Ｄ
ｕ、Ｄｖ、Ｄｗと上記三角波形とを比較し、その比較結
果を駆動信号Ｖｕｐ、Ｖｕｎ、Ｖｖｐ、Ｖｖｎ、Ｖｗ
ｐ、Ｖｗｎとして駆動回路４７に出力するようになって
いる。なお、駆動信号Ｖｕｐ、Ｖｕｎを図７（ｆ）に示
している。

【００５１】一方、ブラシレスモータ２０のホールＩＣ
２８ｕ、２８ｖ、２８ｗから出力された位置検出信号Ｈ
ｕ、Ｈｖ、Ｈｗは、上記マイクロコンピュータ５１へ与
えられるように構成されている。このマイクロコンピュ
ータ５１は、ブラシレスモータ２０を通電制御する機能
並びに全自動洗濯機の運転全般を制御する機能を有して
おり、そのための制御プログラム及びこのプログラムの
実行に必要なデータ（後述する通電波形データ等を含
む）を内部に設けられたＲＯＭ５１ａに記憶している。
また、マイクロコンピュータ５１の内部には、作業領域
としてＲＡＭ５１ｂが設けられている。この場合、マイ
クロコンピュータ５１は、通電信号形成手段及び回生ブ
レーキ制御手段並びに回転速度検出手段としての各機能
を備える構成となっている。

【００５２】また、マイクロコンピュータ５１は、例え
ば８ビットの通電信号である出力波形データＤｕ、Ｄ
ｖ、Ｄｗを形成し、これら出力波形データＤｕ、Ｄｖ、
Ｄｗを上述したＰＷＭ回路４８に与えるように構成され
ている。更に、マイクロコンピュータ５１は、出力の許
可・停止のための信号Ｄｏを上記ＰＷＭ回路４８に与え
るように構成されている。そして、上述の通電手段４９
と、マイクロコンピュータ５１と直流電源回路４０とか
らモータ駆動制御装置５２が構成されている。さらに、
マイクロコンピュータ５１は、前記排水弁７を開閉駆動
する排水弁モータ９並びに回転槽４内へ給水する給水弁
５３を通電制御するように構成されている。

【００５３】また、マイクロコンピュータ５１は、交流
電源３６の電圧に基づいて停電を検知する停電検出回路
５４からの停電検出信号、回転槽４内の水位を検知する
水位センサ５５からの水位検知信号、外箱１の上部に設
けられた蓋５６（図２参照）の開閉状態を検知する蓋ス
イッチ５７からの開閉検知信号、図示しない操作パネル
に設けられた各種の操作スイッチ５８からのスイッチ信
号を受けるように構成されている。

【００５４】次に、上記構成の作用（具体的には、洗い
運転及び脱水運転時の制御動作）について図５ないし図
８を参照して説明する。ここで、図５のフローチャート
は、洗い運転及び脱水運転のメイン処理の制御内容を示
している。まず、洗い運転の動作について説明する。交
流電源３６に接続されると、最初に図５のステップＭ１
０の初期設定処理が実行される。ここでは、マイクロコ
ンピュータ５１はＲＡＭ５１ｂの初期化や出力端子の初
期出力等を行なう。続いて、各種の操作スイッチ６０の
なかの１つのスイッチである電源スイッチがオンされる
の待ち（ステップＭ２０で判断）、電源スイッチがオン
されると、洗い運転指令が出ているか否かを判断する
（ステップＭ５０）。この場合、各種の操作スイッチ７
１の操作結果に基づいて洗い運転指令が出ているか否か
を判断する。今、洗い運転指令が出ているとすると、ス
テップＭ５０にて「ＹＥＳ」へ進み、排水弁モータ９を
オフする信号を出力する（ステップＭ６０）。これによ
り、排水弁モータ９がオフされ、排水弁７が閉塞される
と共に、クラッチ２９の切換レバー３０が上方へ回動動
作されて槽軸１２及び回転槽４が静止部位である機構部
ベース１０に係止された状態（図３参照）となる。

【００５５】続いて、ステップＭ７０へ進み、複数の洗
い運転コースの中から１つのコースが選択設定される。
この場合、各種の操作スイッチ５７の操作結果に基づい
て１つのコースが選択設定される。そして、ステップＭ
８０へ進み、回転槽４内へ給水する処理を実行する。こ
こでは、給水弁５５を通電駆動して開放して回転槽４内
へ給水を開始し、回転槽４内の水位が上記選択されたコ
ースに対応する水位に達したことを水位センサ５５によ
り検知すると、給水弁５５を断電停止して閉塞するよう
に構成されている。

【００５６】そして、ステップＭ９０、Ｍ１００、Ｍ１
１０の各処理を順に実行することにより、ブラシレスモ
ータ２０に対する運転パターン（運転指令）を決定す
る。この場合、ＲＯＭ５１ａ内には複数の洗い運転パタ
ーンが予め記憶されており、これら複数の洗い運転パタ
ーンの中から上記選択されたコースに対応する洗い運転
パターンを選択して読み出すことにより、洗い運転用の
運転パターン（洗い運転パターン）を決定している。上
記洗い運転パターンの一例を図６に示す。

【００５７】この図６に示すように、洗い運転パターン
は、例えば３ビットのデータからなる駆動指令と、例え
ば８ビットのデータからなる電圧指令Ｖｃと、例えば９
ビットのデータからなる位相指令Ｐｃとから構成されて
いる。上記駆動指令は、ブラシレスモータ２０の駆動／
停止、正転／逆転、回転／位置決めを表わすデータであ
り、具体的には、例えば第１ビットが「１」のとき駆動
を示し、第１ビットが「０」のとき停止を示し、第２ビ
ットが「１」のとき正転を示し、第２ビットが「０」の
とき逆転を示している。第３ビットが「１」のとき回転
を示し、第３ビットが「０」のとき位置決めを示してい
る。

【００５８】また、上記電圧指令Ｖｃは、インバータ主
回路４３の出力電圧を示し、ブラシレスモータ２０への
印加電圧をデューティー比にて表わすデータである。上
記位相指令Ｐｃは、ブラシレスモータ２０のロータ位相
（誘起電圧）に対するインバータ主回路４３の出力電圧
の位相（ｄｅｇ）を表わすデータであり、「−１８０〜
１７９度」として示されている。

【００５９】そして、この図６に示す洗い運転パターン
は、１．５秒間の「正転駆動」、０．５秒間の「停
止」、１．５秒間の「逆転駆動」、０．５秒間の「停
止」から構成された１サイクル４秒間の運転パターンで
あり、洗い運転中は、この１サイクル４秒間の運転パタ
ーンを繰り返し実行するように構成されている。ここ
で、上記１サイクル４秒の運転パターンは、例えば２０
ｍｓ（ミリ秒）でサンプリングされた上記３つの指令デ
ータから構成されている。即ち、上記３つの指令データ
を１組のデータとすると、上記１サイクル４秒の運転パ
ターンは２００組のデータから構成されており、これら
２００組のデータが図６の洗い運転パターンとしてＲＯ
Ｍ５１ａに記憶されている。

【００６０】さて、ステップＭ９０、ステップＭ１０
０、ステップＭ１１０において、ＲＯＭ５１ａから上記
洗い運転パターンを読み出すに当たっては、２０ｍｓ毎
に上記１組のデータ、即ち、３つの指令データを順次読
み出すように構成されている。そして、この読み出した
３つの指令データをそれぞれモータ駆動指令、電圧指令
Ｖｃ、位相指令Ｐｃとし、これにてモータ駆動指令、電
圧指令Ｖｃ、位相指令Ｐｃを決定する構成となっている
（ステップＭ９０、ステップＭ１００、ステップＭ１１
０）。

【００６１】そして、マイクロコンピュータ５１は、各
ホールＩＣ２８ｕ、２８ｖ、２８ｗから与えられるセン
サ位置検出信号Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗと、上記電圧指令Ｖ
ｃ、位相指令Ｐｃとに基いて図７（ｅ）に示すように通
電信号Ｄｕ、Ｄｖ、Ｄｗを出力する。この通電信号Ｄ
ｕ、Ｄｖ、Ｄｗには、誘起電圧に対するインバータ出力
回路４３の出力電圧の位相成分（スイッチングタイミン
グ成分）、及び出力電圧成分（ＰＷＭ幅成分）が含まれ
ている。また、この場合正弦波成分（モータ巻線電流を
正弦波とするための成分）も含まれている。

【００６２】この通電信号Ｄｕ、Ｄｖ、Ｄｗに応じて駆
動回路４７から図７（ｆ）で示す制御信号Ｖｕｐ、Ｖｕ
ｎ（Ｕ相のみを示す）駆動信号が出力されてスイッチン
グ素子４４ａ〜４４ｆがオンオフされが出力されて、こ
れにより、同図（ｇ）で示すようにインバータ主回路４
３の出力電圧（この場合Ｕ相電圧）が誘起電圧に対して
設定された位相指令Ｐｃとなり且つ設定された電圧指令
Ｖｃとなるように制御される。この結果、同図（ｈ）に
示すような位相及び電流振幅の巻線電流（Ｕ相）が流れ
るようになり、所定のモータ出力が得られる。なお、同
図（ｃ）には誘起電圧の電気角を示し、同図（ｄ）には
これを基準として位相指令Ｐｃずれたところのインバー
タ主回路４３の出力電圧の電気角を示している。

【００６３】しかして、洗い運転終了か否かを判断し
（ステップＭ１２０）、洗い運転終了でない場合は、ス
テップＭ１２０にて「ＮＯ」へ進み、ステップＭ９０へ
戻って上記３つの指令データを決定する処理を繰り返し
行うようになっている。一方、洗い運転終了の場合は、
ステップＭ１２０にて「ＹＥＳ」へ進み、モータ停止指
令を出して（出力の許可・停止のための信号Ｄｏをロウ
レベルとする）、ブラシレスモータ２０を停止させるこ
とにより洗い運転を終了する（ステップＭ１２１）。そ
して、この後は、ステップＭ２０へ戻るように構成され
ている。尚、洗い運転終了か否かの判断は、上記選択さ
れたコースに対応して設定された洗い運転時間が経過し
たか否かを判断することにより行なわれるようになって
いる。

【００６４】以上のマイクロコンピュータ６０の動作に
伴う作用を、図７を参照して説明する。今、ブラシレス
モータ２０のロータ２７の位置を誘起電圧で示すと同図
のように、各相の誘起電圧の０度位置から３０度遅れた
位置でホールＩＣ２８ｕ、２８ｖ、２８ｗの位置検出信
号Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗがロウレベルからハイレベルに変化
する。

【００６５】マイクロコンピュータ５１は、ブラシレス
モータ２０のロータ位置に対応して電気角Ｐｅを決定し
（同図（ｃ））、位相指令Ｐｃに従って電圧位相Ｐｖ
（同図（ｄ））決定し、この電圧位相Ｐｖ及び電圧指令
Ｖｃにより、三相のほぼ正弦波状の通電信号Ｄｕ、Ｄ
ｖ、Ｄｗが形成される（同図（ｅ））。これら通電信号
Ｄｕ、Ｄｖ、Ｄｗは、通電手段４９のＰＷＭ回路４８に
与えられ、各スイッチング素子４４ａ〜４４ｆの駆動信
号（同図（ｆ）参照、但しＵ相のみ図示）に変換されて
駆動回路４７を介してこれら各スイッチング素子４４ａ
〜４４ｆがオンオフ制御される。このとき例えばＵ相の
出力電圧は、同図（ｇ）のようになり、そしてＵ相巻線
２３ｕについての電流は同図（ｈ）のようにほぼ正弦波
状になる。Ｖ相、Ｗ相の巻線２３ｖ、２３ｗの電流につ
いても同様にほぼ正弦波状になる。

【００６６】このようなマイクロコンピュータ６０の動
作により、各相巻線２６ｕ、２６ｖ、２６ｗに各相に応
じた位相で出力電圧が与えられることになるが、図６に
示したように、位相指令Ｐｃが−９０度である位置決め
モードの間はロータ２７が位置決めされ、位相指令Ｐｃ
が増加し電圧指令Ｖｃも増加する正回転モードの間はロ
ータ２７が正回転し、そして、再度、位置決めモードを
経て、逆回転モードとなり、ロータ２７が逆回転するよ
うになる。

【００６７】次にマイクロコンピュータ５１による脱水
運転時の制御について述べる。この脱水運転制御は図５
のメインプログラムのステップＭ１３０の脱水運転指令
があったか否かの判断において「ＹＥＳ」となった時に
開始される。ステップＭ１４０では、排水弁モータ９を
通電駆動する。これにより、排水弁７が開放されて回転
槽４内の水が排水されるようになり、回転槽４内の水位
を検知する水位センサ７３からの検知信号に基づいて回
転槽４内の排水が完了するまで排水運転が続けられる
（ステップＭ１５０）。

【００６８】また、上記排水弁モータ９の通電駆動によ
り、クラッチ２９の切換レバー３０が下方へ回動動作し
て切換レバー３０の係合凸部３０ｃがロータハウンジン
グ２５の上面の複数の係止部３３間に係合する（図４参
照）。これにより、槽軸１２とロータ２４（及び撹拌軸
１４）とが一体回転するように連継した態様となる。こ
の態様の場合、槽軸１２、回転槽４、撹拌軸１４及び撹
拌体５は、ブラシレスモータ２０によりダイレクトに回
転駆動される。

【００６９】この後、回転槽４内の排水が完了すると、
ステップＭ１６０へ進み、複数の脱水運転コースの中か
らこれから実行する１つの脱水運転コースが選択設定さ
れる。続いて、ステップＭ１７０、Ｍ１８０、Ｍ１９０
の各処理を順に実行することにより、ブラシレスモータ
２０に対する運転パターン（運転指令）を決定する。こ
の場合、ＲＯＭ５１ａ内には複数の脱水運転パターンが
予め記憶されており、これら複数の脱水運転パターンの
中から上記ステップＭ１６０にて選択されたコースに対
応する脱水運転パターンを選択して読み出すことによ
り、脱水運転用の運転パターン（脱水運転パターン）を
決定している。

【００７０】この脱水運転パターンの一例を図８に示
す。この図８の脱水運転パターンによると、図６の洗い
運転パターンと同様に、３ビットの駆動指令と、８ビッ
トの電圧指令Ｖｃと、９ビットの位相指令Ｐｃを有して
なり、この場合、位置決めモード、正回転モードとから
なる。この場合、駆動指令、電圧指令Ｖｃ、位相指令Ｐ
ｃの時間的変化パターンは洗い運転パターンの場合と異
なるが、マイクロコンピュータ５１の制御動作は、洗い
運転の場合と同様であり、このときの電圧指令Ｖｃ成
分、位相指令Ｐｃ成分を含んだ通電信号Ｄｕ、Ｄｖ、Ｄ
ｗをＰＷＭ回路４８に出力し、ＰＷＭ回路４８により駆
動信号Ｖｕｐ、Ｖｕｎ、Ｖｖｐ、Ｖｖｎ、Ｖｗｐ、Ｖｗ
ｎを形成して出力し、インバータ主回路４３に図７
（ｇ）に示す（Ｕ相のみ）電圧を出力させる。

【００７１】なお、図５のメイン処理において、脱水運
転時間が脱水運転コースに応じて設定された設定時間に
達すると、ステップＭ２００にて脱水運転の終了が判定
されてステップＭ２３０にてブレーキ処理を実行する。
このブレーキ処理は、図９に示すように実行される。

【００７２】すなわち、マイクロコンピュータ５１は、
ステップＳ２００において、ホールＩＣ２８ｕ、２８
ｖ、２８ｗからのセンサ位置信号Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗに基
いて回転速度を検出し、ステップＳ２１０にて、この回
転速度に基いて電圧指令Ｖｃを決定し、そしてステップ
Ｓ２２０に基いて位相指令Ｐｃを決定する。つまり、ブ
レーキ開始回転速度に応じて、電圧指令Ｖｃ及び位相指
令Ｐｃを初期設定するするものであり、これは、ブレー
キ開始回転速度に応じてブレーキパターンが選択される
ことを意味する。

【００７３】この電圧指令Ｖｃ及び位相指令Ｐｃの決定
は、図１０及び図１１に示すブレーキ用のデータテーブ
ルに基いてなされる。すなわち、マイクロコンピュータ
５１はそのＲＯＭ５１ａに図１０及び図１１に示すデー
タテーブルを記憶している。つまり、図１４において
は、回転速度Ｎと電圧指令Ｖｃ（この場合電圧値で示し
ている）との関係が示されており、また、図１５におい
ては、回転速度Ｎと位相指令Ｐｃとの関係が示されてい
る。

【００７４】上記位相指令Ｐｃは、モータ２０の巻線２
３ｕ、２３ｖ、２３ｗに発生する誘起電圧に対するイン
バータ主回路４３の各相の出力電圧の位相を示してお
り、これにより、各相に流れる電流位相が誘起電圧に対
して遅れ位相とするようにしている。つまり、最終的に
はロータ２４の回転位置に対して電流位相が調整される
ところとなる。この位相指令Ｐｃと上記電圧指令Ｖｃと
前記各相の位置検出信号Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗに基いて、前
述した通電信号Ｄｕ、Ｄｖ、Ｄｗが形成される。この通
電信号Ｄｕ、Ｄｖ、Ｄｗに基いて、スイッチング素子４
４ａ〜４４ｆがオンオフ制御される。このとき、上述し
たように各相に流れる電流位相が誘起電圧に対して遅れ
位相となるから、直流電源回路４０側へモータエネルギ
ーが回生され、いわゆる回生ブレーキ作用が発生する。
このときの回生電力はコンデンサ４１ａ、４１ｂに蓄え
られることになる。

【００７５】そして、ステップＳ２３０〜ステップＳ２
７０の処理が、ステップＳ２４０で「ＮＯ」であれば、
繰り返し実行されるが、この繰り返し周期はほぼ５０ｍ
secである。ステップＳ２３０では、再度、回転速度を
検出し、ステップＳ２４０では、回転速度検出結果が予
め設定された基準回転速度（これは回生ブレーキが維持
できないような回転速度であるか否かを判定するために
設定されている）より低いか否かを判断する。ステップ
Ｓ２４０において回転速度検出結果が予め設定された基
準回転速度よりも高いことが判断されると、ステップＳ
２５０に移行して、回転速度検出結果に応じ、前述の図
１０のデータテーブルから電圧指令Ｖｃを決定する。そ
して、次のステップＳ２６０では、分圧回路５０から与
えられる電圧検出結果を読み込み、そして、ステップＳ
２７０で位相指令Ｐｃを下記の方法で決定する。

【００７６】すなわち、マイクロコンピュータ５１は、
今回の電圧検出結果をＤＣ０とし、基準電圧をＤＣＲと
すると、 ＤＣ０＜ＤＣＲのとき 位相指令Ｐｃ＝Ｐｃ＋１ …（１） ＤＣ０＞ＤＣＲのとき 位相指令Ｐｃ＝Ｐｃ−１ …（２） とするようになっている。

【００７７】以上のステップＳ２３０〜ステップＳ２７
０の処理が周期的に実行されるときにおいて、ブレーキ
作用について図１２ないし図１５を参照して述べる。図
１２にはブラシレスモータ２０の１相分の等価回路を示
しており、通電手段４９のインバータ主回路４３の出力
は交流電源として表し、ブラシレスモータ２０はインダ
クタンスＬと巻線抵抗Ｒと誘起電圧としての交流電源と
して表している。この場合、モータトルクは誘起電圧と
巻線電流の積に比例し、モータの発熱は巻線抵抗と巻線
電流の２乗との積となり、モータ駆動制御装置５２が供
給する電力はインバータ主回路４３の出力電圧と巻線電
流の積となる。

【００７８】今、ブレーキ運転中での回転速度が例えば
６００ｒ．ｐ．ｍのときのインバータ主回路４３の出力
電圧と誘起電圧と巻線電流との関係を図１３に示してい
る。図１３のインバータ主回路４３の出力電圧は図１０
のデータテーブルに従って相電圧振幅が９０Ｖ、その誘
起電圧に対する位相は図１１のデータテーブルに従って
−１５０ｄｅｇとなっている。このとき、巻線電流はイ
ンダクタンスと巻線抵抗と誘起電圧により決定されて、
図１３に示すように−２５０ｄｅｇとなっている。

【００７９】モータトルクは、図１３に示した誘起電圧
と巻線電流との積によるが、これらの位相差が９０ｄｅ
ｇ以上であるからマイナスのトルク、つまりブレーキト
ルクとなる。また、供給電力は、インバータ主回路４３
の出力電圧と巻線電流との積であるが、この位相差も９
０ｄｅｇ以上であるから、マイナス電力、つまり電力回
生状態となっている。

【００８０】位相指令Ｐｃと回生電力との関係を図１４
を参照して説明する。この図１４には、回転速度６００
ｒ．ｐ．ｍ、電圧指令Ｖｃが７０Ｖの条件で位相指令Ｐ
ｃを変化させた場合の、回生電力、モータ発熱量、巻線
電流、ブレーキトルクを示している。この図１４から理
解できるように、位相指令Ｐｃをプラス方向へ変化させ
ると、巻線電流位相もプラスに変化して回生電力が増加
し、位相指令Ｐｃをマイナス方向へ変化させると、巻線
電流位相もマイナスに変化して回生電力が減少する。

【００８１】また図１５において位相指令Ｖｃとブレー
キトルクとの関係について述べる。同図においては、回
転速度を６００ｒ．ｐ．ｍ、位相指令Ｐｃを−１５０ｄ
ｅｇとした条件で電圧指令Ｖｃを変化したときの回生電
力、モータ発熱量、巻線電流、ブレーキトルクの関係を
示している。電圧指令Ｖｃが増加すると巻線電流が増加
しブレーキトルクが増加し、電圧指令Ｖｃが減少すると
巻線電流が減少しブレーキトルクが減少することが判
る。

【００８２】図９のステップＳ２７０において、電圧検
出結果ＤＣ０が基準値ＤＣＲより低いということは回生
電力が基準値よりも低くてブレーキ作用低いということ
であり、この場合、位相指令Ｐｃが増加される方向で決
定されるから回生電力が増加し、ブレーキ力が増加し、
この結果直流電源回路４０側の直流電圧も上昇してゆ
く。また、電圧検出結果ＤＣ０が基準値ＤＣＲより高い
ということは回生電力が基準値よりも高くて直流電源回
路４０側の電気部品（コンデンサ４１ａ、４１ｂ等）に
悪影響を及ぼすおそれがある。この場合、位相指令Ｐｃ
が減少される方向で決定されるから回生電力が減少し、
この結果直流電源回路４０側の直流電圧も減少してゆ
く。このようにして、回生電力が一定となるように制御
される。この場合、回生電力が一定に持続されることか
ら、例えば、停電により交流電源３６からの電力供給が
停止した場合も、電子回路電源用の定電圧回路４２の動
作が維持されるから、マイクロコンピュータ５１の動作
が継続されることになる。

【００８３】上述したようにして回生ブレーキにより制
動がかけられると、ブラシレスモータモータ２０の回転
速度が低下してゆき、回生ブレーキ作用が低下してゆ
く。そして、ステップＳ２４０において回転速度検出結
果が予め設定された基準回転速度よりも低いことが判断
されると、ステップＳ２８０に移行して短絡ブレーキに
切換える。この短絡ブレーキは、インバータ主回路４３
のスイッチング素子４４ａ〜４４ｆのうち上側３つのス
イッチング素子４４ａ、４４ｃ、４４ｅを同時にオフ制
御し、且つ下側３つのスイッチング素子４４ｂ、４４
ｄ、４４ｆを同時にオン制御してモータ２０の巻線２３
ｕ、２３ｖ、２３ｗを全て短絡状態とすることによりブ
レーキをかけるものである。

【００８４】このような本実施例によれば、ブラシレス
モータ２０にブレーキをかけるときには、ブラシレスモ
ータ２０に回生電力が発生するように通電制御する。こ
こで、回生電力が過大となってしまうと、直流電源側の
電気部品が破損するおそれがあるが、しかし、本実施例
によれば、ステップＳ２６０に示したように、分圧回路
５０からの電圧検出結果により回生電力が過大となった
か否かを判定することができ、そして、ステップＳ２７
０に示したように、その電圧検出結果に基いて通電信号
の位相指令Ｐｃを調整するから、回生電力を調整するこ
とができる。もって、直流電源側の電気部品の破損を防
止しつつモータ２０にブレーキをかけることが可能とな
る。従って、従来の放電回路が不要で、モータ駆動制御
装置の小形化及びコストの低廉化が図れる。

【００８５】特に、図９のステップＳ２３０ないしステ
ップＳ２７０から理解できるように、回転速度検出結果
に基いて通電信号の電圧指令Ｖｃを決定することと、上
述したように電圧検出結果に基いて位相指令Ｐｃを決定
することの両方を行なうようにしたから、より適正なブ
レーキ力が得られると共に回生電力もより適正に調整で
きる。

【００８６】また、具体的には、電圧検出結果ＤＣ０と
予め設定された基準電圧ＤＣＲとを比較し、電圧検出結
果ＤＣ０が該基準電圧ＤＣＲより大きいときには位相指
令Ｐｃを遅らせ、小さいときには位相指令Ｐｃを進ませ
るように制御するから、回生電力を常に一定に保つこと
ができ、直流電源側の電気部品の破損防止に一層有効で
ある。

【００８７】また、本実施例では、ステップＳ２００な
いしステップＳ２２０から理解できるようにブレーキ開
始時の回転速度に基いてブレーキパターンの要素である
電圧指令Ｖｃ及び位相指令Ｐｃを決定するようにしたか
ら、ブレーキパターン（例えばブレーキ力）が画一であ
る場合とは異なり、ブレーキ開始時の回転速度に合わせ
て制動所要時間を調整したり、あるいは、振動発生を抑
止するように調整したりすることができるようになる。
特に、脱水運転時の回転槽４の回転速度は洗濯物の量や
種類によってまちまちで、ブレーキ開始時の回転速度も
まちまちであり、ブレーキパターンが画一であると、急
激なブレーキによって布が傷んだりすることがあるが、
本実施例では、これをなくすことも可能となる。

【００８８】また、本実施例によれば、回転速度検出結
果が予め設定された回転速度以下となったときに短絡ブ
レーキに切換えるようになっているから、回生ブレーキ
効果が弱くなるとこれに引き続いて短絡ブレーキにより
ブレーキをかけることができるようになり、ブレーキ効
果が上がる。

【００８９】次に本発明の第２の実施例について述べ
る。前述の第１の実施例では、図９のステップＳ２７０
で位相指令Ｐｃを決定するときに、今回の検出結果をＤ
Ｃ０とし、基準電圧をＤＣＲとすると、 ＤＣ０＜ＤＣＲのとき 位相指令Ｐｃ＝Ｐｃ＋１ …（１） ＤＣ０＞ＤＣＲのとき 位相指令Ｐｃ＝Ｐｃ−１ …（２） とするようにしたが、つまり、今回の検出結果をＤＣ０
が、基準電圧ＤＣＲを下回ったか、上回ったかといった
判断条件によって位相指令Ｐｃを増減させるようにした
が、さらに下記の判断条件をつけている。マイクロコン
ピュータ５１は前回の検出結果ＤＣ１も記憶するように
なっており、 ＤＣ０＜ＤＣ１＜ＤＣＲのとき 位相指令Ｐｃ＝Ｐｃ＋２ …（３） ＤＣ０＞ＤＣ１＞ＤＣＲのとき 位相指令Ｐｃ＝Ｐｃ−２ …（４） とするようにしている。この場合、（３）または（４）
の設定制御が（１）または（２）の設定制御に優先する
ようにしている。

【００９０】この第２の実施例においては、電圧検出結
果が減少傾向であるか、あるいは増加傾向であるかを判
定するから、回生電力の減少あるいは増加を予測するこ
とができ、そして、電圧検出手段による電圧検出結果の
増減の傾向により位相指令を調整するから、回生電力を
調整することが可能となる。具体的には、電圧検出結果
ＤＣ０が基準電圧ＤＣＲより大きく且つ増加傾向のとき
には位相指令Ｐｃを遅らせ、電圧検出結果ＤＣ０が基準
電圧ＤＣＲより小さく且つ減少傾向のときには位相指令
Ｐｃを進ませるように制御するから、回生電力の増減傾
向を検知できて、回生電力の一定制御の精度向上を図る
ことができるものである。

【００９１】図１６は本発明の第３の実施例を示してお
り、ステップＳ２４５及びステップＳ２５０に特徴があ
る。すなわち、ステップＳ２４５においては、回転速度
度の下降率を算出する。この下降率は次の式で求められ
る。マイクロコンピュータ５１は今回の回転速度Ｎ０と
前回の回転速度Ｎ１をＲＡＭ５１ｂに逐次更新しながら
記憶するようになっており、 下降率＝Ｎ１−Ｎ０ …（５） となる。この場合、ステップＳ２３０ないしステップＳ
２７０は５０ｍsec で周期的に実行されるから、この下
降率の時間単位は５０ｍsec となる。

【００９２】そして、ステップＳ２５０においては上記
下降率と予め定められた基準下降率を比較し、その比較
結果に応じて電圧指令Ｖｃを次のように決定する。 算出された下降率＞基準下降率 電圧指令Ｖｃ＝Ｖｃ−１ …（６） 算出された下降率＜基準下降率 電圧指令Ｖｃ＝Ｖｃ＋１ …（７） つまり、算出された下降率が基準下降率より大きいとき
には電圧指令Ｖｃを減少させて、ブレーキ力を減少さ
せ、また、算出された下降率が基準下降率より小さいと
きには電圧指令Ｖｃを増加させて、ブレーキ力を増加さ
せる。

【００９３】ところで、ブレーキ時において、既述した
図１５から理解できるように、電圧指令Ｖｃを大きくす
ればブレーキ力が大きくなり、電圧指令Ｖｃを小さくす
ればブレーキ力が小さくなる。そしてブレーキ時におい
てブラシレスモータ２０の回転速度の下降率はが小さけ
ればブレーキ効率は低いものであり、大きければブレー
キ効率が大きいとはゆうものの振動が発生することもあ
る（発生しないこともある）。

【００９４】しかるに上記第３の実施例によれば、回転
速度の下降率に基いて電圧指令Ｖｃを調整するから、ブ
レーキ効果を監視しながら回転速度下降率を小さくした
り大きくしたりすることが可能で、ブレーキモードのバ
リエーションを増加させることが可能となる。

【００９５】具体的には、回転速度の下降率と基準下降
率とを比較し、下降率が基準下降率より大きいときには
電圧指令を減少させ、小さいときには電圧指令を増加さ
せるから、常に、一定の回転速度下降率にキープするよ
うにブレーキ力を調整することができる。従って、洗濯
物の量等の負荷に関係なくブレーキ効果を良好に得なが
ら振動発生を防止でき、また、ブレーキ時間を制御する
ことも可能となる。

【００９６】図１７及び図１８は本発明の第４の実施例
を示しており、特徴的な部分について述べる。マイクロ
コンピュータ５１は、ブレーキパターンとして図１８に
示すデータテーブルをＲＯＭ５１ａに記憶しており、ブ
レーキ開始時の回転速度とブレーキ開始要因に基いてブ
レーキパターンを選択するようになっている。すなわ
ち、ブレーキパターンとしての図１８のデータテーブル
は、第１の実施例の図１０及び図１１に代わって設けら
れている。

【００９７】ここで「強ブレーキ」パターンは、例え
ば、電圧指令Ｖｃを９０Ｖとし且つ位相指令を−１５０
ｄｅｇとし、大きなブレーキトルクを得るパターンであ
り、「中ブレーキ」パターンは電圧指令Ｖｃを７０Ｖと
し且つ位相指令を−１４０ｄｅｇとし、中程度のブレー
キトルクを得るパターンであり、「弱ブレーキ」パター
ンは電圧指令Ｖｃを４０Ｖとし且つ位相指令を−１３０
ｄｅｇとし、比較的小さめのブレーキトルクを得るパタ
ーンである。

【００９８】また、ブレーキ開始要因としては、設定さ
れた脱水時間が満了して通常に脱水運転が終了したこと
によりブレーキ開始要因が発生した場合、蓋５６の開放
による場合、一時停止スイッチ（これは通常スタートス
イッチが兼用している）が操作された場合、停電が発生
した場合がある。

【００９９】図１８から理解できるように、ブレーキ開
始回転速度が速いほど強いブレーキトルクが得られるパ
ターンが選択されるようになっているが、通常の脱水運
転終了によるブレーキ開始要因である場合には、いずれ
も「弱ブレーキ」とされ、蓋開放の場合及び停電の場合
にはそれぞれ回転速度（「６００ｒ．ｐ．ｍ以上」、
「６００ｒ．ｐ．ｍ未満〜３００ｒ．ｐ．ｍ以上」、
「３００ｒ．ｐ．ｍ未満」）に応じて「強ブレーキ」、
「中ブレーキ」、「弱ブレーキ」が選択され、一時停止
スイッチの場合には、「中ブレーキ」、「中ブレー
キ」、「弱ブレーキ」とされる。一方、ステップＳ２７
５に示すように、電圧検出結果が予め設定された所定電
圧（回生電力が得られなくなるところの電圧）を下回る
と、ステップＳ２８０の短絡ブレーキに切換えるように
している。

【０１００】このような第４の実施例においては、複数
のブレーキパターンを有し、ブレーキ開始時の回転速度
に基いてブレーキパターンを選択するようになっている
から、ブレーキ開始時の回転速度に合わせて制動所要時
間を調整したり、あるいは、布傷みや振動の発生を抑止
することが可能となる。

【０１０１】また、ブレーキ開始要因によってもブレー
キパターンを選択するようになっているから、ブレーキ
の緊急性に応じてブレーキ力を適宜得ることができる。
つまり、脱水運転時においてはブレーキの必要要因が種
々異なるものである。例えば、脱水運転が脱水設定時間
満了に伴って終了した場合には、ブレーキの緊急性は少
なく、脱水運転中に蓋が開けられた場合には緊急性が高
い。あるいは、脱水運転を一時停止するような場合に
は、緊急性としてはその中間程度である。ここで、ブレ
ーキパターン（例えばブレーキ力）が一定あると、ブレ
ーキの緊急度が高いにもかかわらず制動所要時間が長か
ったり、ブレーキの緊急度が低いにもかかわらず、強い
ブレーキ力をかけてしまうことがあるが、上記第４の実
施例では、ブレーキ開始要因に基いてブレーキパターン
を選択するから、ブレーキの緊急度等に応じたブレーキ
制御が可能となる。

【０１０２】また、上記実施例によれば、電圧検出結果
が予め設定された所定電圧以下のときに短絡ブレーキに
切換えるようになっているから、回生電力が得られなく
なったときに短絡ブレーキに良好に切換えることができ
てブレーキ効果を継続できる。しかも本実施例では、回
生電力は定電圧回路４２が所定の電圧を形成するのに寄
与しているから、この定電圧回路４２が動作停止つまり
マイクロコンピュータ５１の制御動作が停止する前に、
短絡ブレーキに良好に切換えることができて確実にモー
タ２０を停止できるものとなる。なお、回生電力検出手
段としては、モータ負荷がある程度予測される場合には
モータ駆動制御装置への入力電流を検出する方式として
も良い。

【０１０３】

【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、次の効果を得ることができる。請求項１の発明によ
れば、電圧検出手段により回生電力が過大となったか否
かを判定することが可能であり、電圧検出手段による電
圧検出結果に基いて通電信号の位相指令または電圧指令
を調整するから、回生電力を調整することが可能とな
り、もって、直流電源側の電気部品の破損を防止しつつ
モータにブレーキをかけることが可能となる。この結
果、放電回路が不要で、モータ駆動制御装置の小形化及
びコストの低廉化を図ることができる。

【０１０４】請求項２の発明によれば、回転速度検出結
果に基いて通電信号の電圧指令を決定することと、電圧
検出結果に基いて位相指令を決定することとの両方を行
なうようにしたから、適正なブレーキ力が得られると共
に回生電力も適正に調整できる。請求項３の発明によれ
ば、電圧検出結果が該基準電圧より大きいときには位相
指令を遅らせ、小さいときには位相指令を進ませるか
ら、回生電力を常一定に保つことが可能となり、直流電
源側の電気部品の破損防止に一層有効である。

【０１０５】請求項４の発明によれば、電圧検出手段に
よる電圧検出結果の増減の傾向により位相指令を調整す
るから、回生電力を一層良好に調整することができる。
請求項５の発明によれば、電圧検出手段による電圧検出
結果と予め設定された基準電圧とを比較し、電圧検出手
段による電圧検出結果が該基準電圧より大きく且つ増加
傾向のときには位相指令を遅らせ、電圧検出手段による
電圧検出結果が該基準電圧より小さく且つ減少傾向のと
きには位相指令を進ませるから、回生電力の増減傾向を
検知しながら回生電力の一定制御の精度向上を図ること
ができるものである。

【０１０６】請求項６の発明によれば、回転速度検出手
段により検出された回転速度の下降率に基いて電圧指令
を調整するから、ブレーキ効果を監視しながら回転速度
下降率を小さくしたり大きくしたりすることが可能で、
ブレーキモードのバリエーションを増加させることがで
きる。

【０１０７】請求項７の発明によれば、回転速度検出手
段により検出された回転速度の下降率と予め設定された
基準下降率とを比較し、検出された回転速度の下降率が
基準下降率より大きいときには電圧指令を減少させ、小
さいときには電圧指令を増加させるから、常に、一定の
回転速度下降率にキープするようにブレーキをかけるこ
とができる。

【０１０８】

【０１０９】

【０１１０】

【０１１１】

【０１１２】

【０１１３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す全自動洗濯機の電
気的構成図

【図２】全自動洗濯機の縦断側面図

【図３】撹拌体及び回転槽の駆動機構部の縦断側面図

【図４】クラッチ状態が異なる図３相当図

【図５】メイン処理のフローチャート

【図６】洗い運転パターンの一例を示す図

【図７】ブラシレスモータ通電時のタイムチャート

【図８】脱水運転パターンの一例を示す図

【図９】ブレーキ制御のフローチャート

【図１０】回転速度と電圧指令とのデータテーブルを示
す図

【図１１】回転速度と位相指令とのデータテーブルを示
す図

【図１２】モータの巻線１相分の等価回路を示す図

【図１３】誘起電圧、インバータ主回路の出力電圧、巻
線電流等の関係を示す波形図

【図１４】位相指令と回生電力等との関係を示す図

【図１５】電圧指令と回生電力等との関係を示す図

【図１６】本発明の第３の実施例を示す図９相当図

【図１７】本発明の第４の実施例を示す図９相当図

【図１８】ブレーキ開始回転速度と、ブレーキ開始要因
とブレーキパターンとのデータテーブルを示す図

【図１９】従来例を示す図１相当図

【符号の説明】

１は外箱、２は水受槽（外槽）、４は回転槽、５は撹拌
体、１２は槽軸、１４は撹拌軸、２０はブラシレスモー
タ、２１はステータ、２３は巻線、２４はロータ、２８
ｕ、２８ｖ、２８ｗはホールＩＣ（回転位置検知手
段）、２９はクラッチ、３０は切換レバー、４０は直流
電源回路（直流電源形成手段）、４２は定電圧回路、４
３はインバータ主回路、４４ａ〜４４ｆはスイッチング
素子、４７は駆動回路、４８はＰＷＭ回路、４９は通電
手段、５０は分圧回路（電圧検出手段、回生電力検出手
段）、５１はマイクロコンピュータ（通電信号形成手
段、ブレーキ制御手段、回転速度検出手段）、５２はモ
ータ駆動制御装置を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧野 嘉幸 愛知県瀬戸市穴田町991番地 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社 名古屋事業所 内 (72)発明者 池田 博志 愛知県瀬戸市穴田町991番地 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社 名古屋事業所 内 (56)参考文献 特開 平10−15278（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−182474（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−149685（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02P 6/24 D06F 37/40

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数相の巻線を有するブラシレスモータ
   の位置を検出する回転位置検出手段と、 この回転位置検出手段からの位置検出信号と、予め設定
   された電圧指令と位相指令とに基いて通電信号を形成す
   る通電信号形成手段と、交流電源から 直流電源を形成する直流電源形成手段と、 この直流電源形成手段により形成された直流電源に接続
   され、前記通電信号形成手段により形成された通電信号
   に基いて前記複数相の巻線に通電する通電手段と、前記直流電源形成手段の電圧を検出する電圧検出手段
   と、 この 電圧検出手段による電圧検出結果に基いて回生ブレ
   ーキ用の通電信号の位相指令または電圧指令を調整する
   回生ブレーキ制御手段と を備えてなるモータ駆動制御装置。
2. 【請求項２】 ブラシレスモータの回転速度を検出する
   回転速度検出手段を備え、回生ブレーキ制御手段 は、この回転速度検出手段による
   回転速度検出結果に基いて電圧指令を決定し、電圧検出
   結果に基いて位相指令を決定するようになっていること
   を特徴とする請求項１記載のモータ駆動制御装置。
3. 【請求項３】 回生ブレーキ制御手段は、電圧検出手段
   による電圧検出結果と予め設定された基準電圧とを比較
   し、電圧検出手段による電圧検出結果が該基準電圧より
   大きいときには位相指令を遅らせ、小さいときには位相
   指令を進ませるようになっていることを特徴とする請求
   項１記載のモータ駆動制御装置。
4. 【請求項４】 回生ブレーキ制御手段は、電圧検出手段
   による電圧検出結果と予め設定された基準電圧とを比較
   し、その比較結果と、電圧検出手段による電圧検出結果
   の増減の傾向とにより位相指令を調整するようになって
   いることを特徴とする請求項１記載のモータ駆動制御装
   置。
5. 【請求項５】 回生ブレーキ制御手段は、電圧検出手段
   による電圧検出結果と予め設定された基準電圧とを比較
   し、電圧検出手段による電圧検出結果が該基準電圧より
   大きく且つ増加方向のときには位相指令を遅らせ、電圧
   検出手段による電圧検出結果が該基準電圧より小さく且
   つ減少方向のときには位相指令を進ませるようになって
   いることを特徴とする請求項１記載のモータ駆動制御装
   置。
6. 【請求項６】 ブラシレスモータの回転速度を検出する
   回転速度検出手段を備え、回生ブレーキ制御手段 は、この回転速度検出手段により
   検出された回転速度の下降率に基いて電圧指令を調整す
   るようになっていることを特徴とする請求項１記載のモ
   ータ駆動制御装置。
7. 【請求項７】 ブラシレスモータの回転速度を検出する
   回転速度検出手段を備え、回生ブレーキ制御手段 は、この回転速度検出手段により
   検出された回転速度の下降率と予め設定された基準下降
   率とを比較し、検出された回転速度の下降率が基準下降
   率より大きいときには電圧指令を減少し、小さいときに
   は電圧指令を増加させるようになっていることを特徴と
   する請求項１記載のモータ駆動制御装置。