JP3646102B2 - 洗濯機 - Google Patents

Description

【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洗濯機に関する。
【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１０２ａ、全波整流回路１０２ｂ、平滑コンデンサ１０２ｃ、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ＩＧＢＴ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、１０８ｂ、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の発明は、外槽の内部に回転可能に設けられた回転槽と、
この回転槽の内部に回転可能に設けられた撹拌体と、
この撹拌体または前記回転槽の少なくとも一方をダイレクトドライブ方式で回転駆動するところの複数相の巻線を有するブラシレスモータと、
このブラシレスモータを駆動制御するモータ駆動制御装置とを備え、
こ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、
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、モータ駆動制御装置における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。この結果、放電回路特に放電抵抗の配置スペースに苦慮することがなく、洗濯機全体の小形化及びコストの低廉化が図れ、また全体の大きさを変えなければ洗濯容量アップが図れるようになる。
【００１１】
請求項２の発明は、外槽の内部に回転可能に設けられた回転槽と、
この回転槽の内部に回転可能に設けられた撹拌体と、
この撹拌体または前記回転槽の少なくとも一方をダイレクトドライブ方式で回転駆動するところの複数相の巻線を有するブラシレスモータと、
このブラシレスモータを駆動制御するモータ駆動制御装置とを備え、
こ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、
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、
前記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と、
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、前記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を調整する回生ブレーキ制御手段と
を備えて構成され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。
【００２１】
請求項６の発明は、回生ブレーキ制御手段が、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ところに特徴を有する。
洗濯機において、脱水運転時に回転槽の回転を停止させるにはブレーキが必要となる。この脱水運転時の回転槽の回転速度は洗濯物の量や種類によってまちまちであり、つまり、ブレーキ開始時の回転速度はまちまちである。ここで、ブレーキパターン（例えばブレーキ力）が画一であると、回転停止までの時間つまり制動所要時間がまちまちとなる。あるいは、布傷みが発生したり振動が発生したりする。
しかるに上記構成においては、回生ブレーキ制御手段が、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。
【００２２】
請求項７の発明は、回生ブレーキ制御手段が、複数のブレーキパターンを有し、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ところに特徴を有する。
【００２３】
脱水運転時において、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。
しかるに上記構成においては、回生ブレーキ制御手段が、複数のブレーキパターンを有し、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。
【００２４】
請求項８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、
回転速度検出結果が予め設定された所定回転速度以下のときには回生ブレーキから短絡ブレーキに切換えるようになっているところに特徴を有する。
回生ブレーキにおいては、モータの回転速度が低くなってくると回生電力が小さくなると共にそのブレーキ効果が小さくなる。しかして、上記構成においては、回転速度検出結果が予め設定された所定回転速度以下となったときには回生ブレーキから短絡ブレーキに切換えるようになっているから、所定回転速度を回生電力判定用の回転速度に設定しておくことにより、回生電力が得られなくなったときに回生ブレーキから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て、モータを確実に止めることができ、もって洗濯運転を確実に停止できるようになる。
【００２５】
請求項９の発明は、電圧検出結果が予め設定された所定電圧以下となったときには回生ブレーキから短絡ブレーキに切換え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、所定電圧を回生電力判定用の電圧に設定しておくことにより、回生電力が得られなくなったときに回生ブレーキから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て、モータを確実に止めることができ、もって洗濯運転を確実に停止できるようになる。
【００２６】
請求項１０の発明の洗濯機は、外槽の内部に回転可能に設けられた回転槽と、
この回転槽の内部に回転可能に設けられた撹拌体と、
この撹拌体または前記回転槽の少なくとも一方をダイレクトドライブ方式で回転駆動するところの複数相の巻線を有するブラシレスモータと、
複数相の巻線を有するブラシレスモータのロータの回転位置を検出する回転位置検出手段と、
回生電力検出手段と、
回生電力検出手段による回生電力検出結果に応じて前記ブラシレスモータのロータの回転位置に対する前記巻線の電流の位相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。
【００２７】
この構成においては、回生電力検出手段による回生電力検出結果に応じてロータの回転位置に対する巻線の電流の位相を調整するから、回生電力が過大とならないようにしつつブレーキをかけることが可能となり、もって、放電回路を要さず、この結果、放電回路特に放電抵抗の配置スペースに苦慮することがなく、全体の小形化及びコストの低廉化が図れ、また全体の大きさを変えなければ洗濯容量アップが図れるようになる。
【００２８】
請求項１１の発明の洗濯機は、外槽の内部に回転可能に設けられた回転槽と、
この回転槽の内部に回転可能に設けられた撹拌体と、
この撹拌体または前記回転槽の少なくとも一方をダイレクトドライブ方式で回転駆動するところの複数相の巻線を有するブラシレスモータと、
回生電力検出手段と、
複数相の巻線を有するブラシレスモータのロータの回転位置を検出する回転位置検出手段と、
前記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と、
前記回生電力検出手段による回生電力検出結果及び回転速度検出手段による回転速度検出結果に基いて、複数相の巻線の電流の大きさと、前記ブラシレスモータのロータの回転位置に対する前記巻線の電流の位相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。
【００２９】
この構成においては、回生電力検出手段による回生電力検出結果及び回転速度検出手段による回転速度検出結果に基いて、複数相の巻線の電流の大きさと、ロータの回転位置に対する巻線の電流の位相を調整するから、回生電力が過大とならないように制御すること及び適正なブレーキ力を得ることが可能となり、もって、放電回路を要さずに適正にブレーキをかけることができるようになる。また、上述同様に、放電回路特に放電抵抗の配置スペースに苦慮することがなく、全体の小形化及びコストの低廉化が図れ、また全体の大きさを変えなければ洗濯容量アップが図れるようになる。
【００３０】
【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。
【００３１】
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。
【００３２】
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６ａ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。
【００３３】
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１１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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
さて、水受槽２の外底部の機構部ベース１０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２１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。
【００３７】
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。
【００３８】
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ＩＣ２８ｕ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。
【００３９】
さて、槽軸１２の下端部には、クラッチ２９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。
【００４０】
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。
【００４１】
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１０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。
【００４２】
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。
【００４３】
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３４ａ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。
【００４４】
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。
【００４５】
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、３９ｂが接続されており、この平滑コンデンサ３９ａ、３９ｂ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。
【００４６】
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〜４４ｆ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〜４５ｆ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。
【００４７】
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。
【００４８】
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Ｄｕ、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、Ｖｗｐ、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。
【００４９】
一方、ブラシレスモータ２０のホールＩＣ２８ｕ、２８ｖ、２８ｗから出力された位置検出信号Ｈｕ、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。
【００５０】
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、Ｄｖ、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。
【００５１】
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。
【００５２】
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Ｍ１０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７１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。
【００５３】
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Ｍ８０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。
【００５４】
そして、ステップＭ９０、Ｍ１００、Ｍ１１０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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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２０ｍｓ（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ＲＯＭ５１ａに記憶されている。
【００５８】
さて、ステップＭ９０、ステップＭ１００、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Ｍ１１０）。
【００５９】
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Ｖｃ、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Ｄｕ、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。
【００６０】
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、Ｖｕｎ（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４３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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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、Ｄｖ、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。
【００６４】
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。
【００６５】
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）。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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Ｐｃ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、Ｄｗ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、Ｖｗｎ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。
【００６９】
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。
【００７０】
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、２８ｖ、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。
【００７１】
この電圧指令Ｖｃ及び位相指令Ｐｃの決定は、図１０及び図１１に示す回生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。
【００７２】
上記位相指令Ｐｃは、モータ２０の巻線２３ｕ、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４４ａ〜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。
【００７３】
そして、ステップＳ２３０〜ステップＳ２７０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５０ｍsec 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Ｓ２５０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Ｓ２７０で位相指令Ｐｃを下記の方法で決定する。
【００７４】
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。
【００７５】
以上のステップＳ２３０〜ステップＳ２７０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。
【００７６】
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。
【００７７】
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９０ｄｅｇ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９０ｄｅｇ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。
【００７８】
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６００ｒ．ｐ．ｍ、電圧指令Ｖｃが７０Ｖの条件で位相指令Ｐｃ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。
【００７９】
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−１５０ｄｅｇ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。
【００８０】
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。
【００８１】
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、４４ｄ、４４ｆを同時にオン制御してモータ２０の巻線２３ｕ、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。
【００８２】
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Ｓ２７０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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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Ｓ２７０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。
【００９０】
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。
【００９１】
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）。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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−１５０ｄｅｇ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−１３０ｄｅｇ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。
【００９６】
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。
【００９７】
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Ｓ２７５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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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回生ブレーキから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。
【０１０１】
【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、モータ駆動制御装置における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、放電回路特に放電抵抗の配置スペースに苦慮することがなく、洗濯機全体の小形化及びコストの低廉化が図れ、また洗濯機全体の大きさを変えなければ洗濯容量アップが図れる。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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、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。
【０１０７】
請求項７の発明によれば、複数のブレーキパターンを有し、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。
【０１０８】
請求項８の発明によれば、回転速度検出結果が予め設定された所定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、所定回転速度を回生電力判定用の回転速度に設定しておくことにより、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て、モータを確実に止めることができ、もって、洗濯運転を確実に停止できる。
【０１０９】
請求項９の発明によれば、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、所定電圧を回生電力判定用の電圧に設定しておくことにより、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、モータを確実に止めることができ、もって、洗濯運転を確実に停止できる。
【０１１０】
請求項１０及び１１の発明によれば、放電回路を不要にでき、放電回路特に放電抵抗の配置スペースに苦慮することがなく、洗濯機全体の小形化及びコストの低廉化が図れ、また洗濯機全体の大きさを変えなければ洗濯容量アップが図れる。
【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、２８ｕ、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、４３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、回生ブレーキ制御手段、回転速度検出手段）、５２はモータ駆動制御装置を示す。

Claims (11)

1. 外槽の内部に回転可能に設けられた回転槽と、
   この回転槽の内部に回転可能に設けられた撹拌体と、
   この撹拌体または前記回転槽の少なくとも一方をダイレクトドライブ方式で回
   転駆動するところの複数相の巻線を有するブラシレスモータと、
   このブラシレスモータを駆動制御するモータ駆動制御装置とを備え、
   こ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、
   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
   を備えて構成されていることを特徴とする洗濯機。
2. 外槽の内部に回転可能に設けられた回転槽と、
   この回転槽の内部に回転可能に設けられた撹拌体と、
   この撹拌体または前記回転槽の少なくとも一方をダイレクトドライブ方式で回転駆動するところの複数相の巻線を有するブラシレスモータと、
   このブラシレスモータを駆動制御するモータ駆動制御装置とを備え、
   こ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、
   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、
   前記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と、
   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、前記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を調整する回生ブレーキ制御手段と
   を備えて構成されていることを特徴とする洗濯機。
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又は２記載の洗濯機。
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又は２記載の洗濯機。
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又は２記載の洗濯機。
6. 回生ブレーキ制御手段は、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ことを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
7. 回生ブレーキ制御手段は、複数のブレーキパターンを有し、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ことを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
8. 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、
   回転速度検出結果が予め設定された所定回転速度以下のときには回生ブレーキから短絡ブレーキに切換えるようになっていることを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
9. 電圧検出結果が予め設定された所定電圧以下となったときには回生ブレーキから短絡ブレーキに切換えるようになっていることを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
10. 外槽の内部に回転可能に設けられた回転槽と、
    この回転槽の内部に回転可能に設けられた撹拌体と、
    この撹拌体または前記回転槽の少なくとも一方をダイレクトドライブ方式で回
    転駆動するところの複数相の巻線を有するブラシレスモータと、
    複数相の巻線を有するブラシレスモータのロータの回転位置を検出する回転位置検出手段と、
    回生電力検出手段と、
    回生電力検出手段による回生電力検出結果に応じて前記ブラシレスモータのロータの回転位置に対する前記巻線の電流の位相を調整する回生ブレーキ制御手段と
    を備えてなる洗濯機。
11. 外槽の内部に回転可能に設けられた回転槽と、
    この回転槽の内部に回転可能に設けられた撹拌体と、
    この撹拌体または前記回転槽の少なくとも一方をダイレクトドライブ方式で回
    転駆動するところの複数相の巻線を有するブラシレスモータと、
    回生電力検出手段と、
    複数相の巻線を有するブラシレスモータのロータの回転位置を検出する回転位置検出手段と、
    前記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と、
    前記回生電力検出手段による回生電力検出結果及び回転速度検出手段による回
    転速度検出結果に基いて、複数相の巻線の電流の大きさと、前記ブラシレスモータのロータの回転位置に対する前記巻線の電流の位相を調整する回生ブレーキ制御手段と
    を備えてなる洗濯機。

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