JP5751980B2 - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Description

本実施形態は、ドラム式洗濯機に関する。

例えばドラム式洗濯機において、外箱内に配設された水槽を、当該外箱と水槽との間で複数のサスペンションにより弾性的に支持することで、ドラムの回転に伴う水槽の振動を低減するようになっている。

この種のサスペンションとしては、近年、減衰力が可変のダンパを用いる考えがあり、ダンパ内に機能性流体として磁気粘性流体が充填される（例えば、特許文献１参照）。具体的には、例えばシリンダ内に、ロッドを往復動可能に設けると共に、そのロッド先端のピストンに、磁場を発生させるためのコイルを配設している。ストン外周とシリンダ内周との間に磁気粘性流体が移動する隙間が形成されている。そして、水槽が上下方向に振動すると、ピストンとシリンダが相対的に振動し、磁気粘性流体の粘性による抵抗で減衰力が与えられ、水槽の振動が減衰される。
ここで、コイルへ通電すると、磁場が発生して磁気粘性流体に磁界が与えられ、磁気粘性流体の粘度が高くなる。これにより、ピストンとシリンダとの間の抵抗が増大して、ピストンが相対的に移動し難くなるため、減衰力が大きくなる。

特開２００８−２９５９０６号公報

しかしながら、従来のドラム式洗濯機におけるダンパの減衰力の制御は、必ずしも水槽の振動の態様に対応しておらず、ダンパによる振動や騒音の抑制効果は充分なものではなかった。
また、ドラム内で洗濯物が偏るアンバランス状態が生じると、ドラムの回転に伴い水槽が振れ回るように振動する。このアンバランス状態ないしアンバランスの位相（位置）の検知は、モータのベクトル制御の際の電流検出信号や、水槽の振動を検出する振動センサからの検出信号等に基づき行われる。ところが、脱水時にあっては、それらの信号振幅が小さくなるドラムの回転速度領域が存在するため、アンバランス状態の正確な検知が困難となっていた。

そこで、ダンパを有する構成にあって、ドラム内の洗濯物のアンバランス状態に係る検知を正確に行うことができ、振動や騒音をより効果的に抑制することができるドラム式洗濯機を提供する。

本実施形態のドラム式洗濯機は、外箱と、前記外箱内に設けられた水槽と、前記水槽内に回転可能に設けられたドラムと、前記ドラムを回転させるモータと、前記外箱と前記水槽との間に設けられ、前記水槽の振動を減衰させるダンパと、前記ドラムの回転時に、当該ドラム内における洗濯物のアンバランスの位相を前記モータのベクトル制御におけるｑ軸電流に基づき検出するアンバランス検出手段と、前記モータのロータの機械角を検出するための機械角検出手段とを備える。ドラム式洗濯機の制御手段は、前記モータをベクトル制御するとともに、前記ドラムについて前記ｑ軸電流の振幅が大きく前記アンバランスの位相を前記アンバランス検出手段により正確に検出することができる回転速度で回転している状態で、前記機械角検出手段により検出される機械角を前記アンバランス検出手段により検出されるアンバランスの位相に同期させる補正処理を行い、前記ｑ軸電流の振幅が小さいため前記ドラムにおける洗濯物の偏在位置の把握が困難となる当該ドラムの回転速度以外の回転速度におけるアンバランスの位相を、前記補正処理後の機械角に基づき推定して、前記ダンパの減衰力を可変制御する。

第１実施形態を示すものであり、（ａ）と（ｂ）は、モータのトルク変動（ｑ軸電流の変動）とモータの機械角との関係を説明するための図 ドラム式洗濯機の縦断側面図 サスペンション全体の縦断面図 電気的構成を示すブロック図 モータの回転速度（回転数）とｑ軸電流の振幅との関係を模式的に示す説明図 脱水時におけるドラムの回転速度（回転数）の変化を示す図 機械角を同期させるタイミングを算出する際の処理の流れを示す概念図 ドラムの回転速度上昇行程において、洗濯物が当初張り付いていた位置からずれ、補正処理後の機械角とアンバランスの位相との間にずれが生じた状態を示す図 補正処理後の機械角とアンバランスの位相を同期させる再度の補正処理を説明するための図１相当図 第２実施形態を示す図７相当図 第３実施形態を示す図７相当図

＜第１実施形態＞
以下、第１実施形態について、図１から図９を参照して説明する。図２は、ドラム式洗濯機（以下、単に洗濯機という）の全体構造を示している。同図に示すように、外箱１は洗濯機の外殻を形成する箱状をなし、その前面側（同図の右側）の中央部には、洗濯物出入口２が形成されると共に、当該出入口２を開閉する扉３が設けられている。また、外箱１の前面部の上部には操作パネル４が設けられており、その裏側に運転制御用の制御装置５が設けられている。

外箱１の内部には、軸線が前後方向を指向する横軸円筒状の水槽６が配設されている。水槽６は、複数（例えば左右一対）のサスペンション（図２では符号７ｂで一方のみ示す）によって、外箱１の底板１ａ上に前上がりの傾斜状態で弾性支持されている。尚、本実施形態のサスペンション７ａ，７ｂの具体的構成については後述する。
水槽６の後端側中心部には、例えばブラシレスＤＣモータからなるモータ８が配設されている。モータ８は、アウターロータ形のもので、そのロータ８ａ中心部に取付けた図示しない回転軸を、軸受ブラケット９を介して水槽６の内部に挿通し、ドラム１０の後端側中央部に連結している。

前記ドラム１０は、水槽６内部に配設されており、洗濯物を収容する洗濯槽として機能する。ドラム１０は、軸線が前後方向を指向する横軸円筒状をなし、モータ８の回転軸に連結されて水槽６と同軸状の前上がりの傾斜状態に支持されている。こうして、ドラム１０は、モータ８を駆動手段としてダイレクトに駆動される。ドラム１０の周側部（胴部）には、通水及び通風を可能とする多数の小孔１１が全域にわたって形成されている。水槽６は、略無孔状をなして貯水可能に構成されている。ドラム１０及び水槽６は、夫々の前面部に開口部１２及び１３を有している。水槽６の開口部１３と前記洗濯物出入口２との間に、環状のベローズ１４が装着されている。これにより、洗濯物出入口２は、ベローズ１４、水槽６の開口部１３、及びドラム１０の開口部１２を介して、ドラム１０の内部に連ねられている。尚、水槽６の最低部位には、排水弁１５ａを介して排水管１５が接続されている。

前記洗濯機には、水槽６の背面側から上方及び前方にわたって、乾燥手段として乾燥ユニット１６が配設されている。乾燥ユニット１６は、送風装置１８と、加熱装置１９と、図示しない除湿手段等を備えた循環ダクト１７とから構成される。乾燥ユニット１６は、水槽６内から排出された空気中の水分を除湿し、次いで加熱して、水槽６内に戻す循環を行わせることで、ドラム１０内の洗濯物を乾燥させるようになっている。

水槽６の上部の前部と後部には、それぞれ振動センサ２０ａ，２０ｂ（図２、図４参照）が配設されている。この振動センサ２０ａ，２０ｂは何れも例えば加速度センサからなり、前記ドラム１０が回転するときにアンバランスがあると、そのドラム１０の振動に起因する水槽６の振動を検知するようになっている。詳しくは後述するように、振動センサ２０ａ，２０ｂと制御装置５は、ドラム１０のアンバランスの位相を検出すると共に、水槽６の振動を検出する手段として構成されている。

前記サスペンション７ａ，７ｂの構成について、図３を参照しながら説明する。
サスペンション７ａ，７ｂは、水槽６の振動を減衰させるためのダンパ２１を備えている。ダンパ２１は、磁性体からなるシリンダ２２内に、夫々中空状をなす上ヨーク２３、ボビン２４、下ヨーク２５等を備えている。上ヨーク２３、ボビン２４、下ヨーク２５の中空部には、磁性体からなるロッド２６が軸方向（図３では上下方向）に移動可能に挿入配置されている。

前記ロッド２６は、その上部がシリンダ２２から突出している。ロッド２６の外周部は、上ヨーク２３と下ヨーク２５との間において、シール部材２７、２８によりシールされている。上ヨーク２３、ボビン２４及び下ヨーク２５は、夫々の内径寸法がロッド２６の外径寸法より若干大きく形成されている。これにより、上ヨーク２３、ボビン２４、下ヨーク２５の内面とロッド２６外面との間に、上下端部が前記シール部材２７、２８により密閉された空間部が形成され、この空間部に磁気粘性流体２９が充填されている。磁気粘性流体２９は、例えば、オイルの中に鉄、カルボニル鉄などの強磁性粒子を分散させたもので、磁力が印加されると強磁性粒子が鎖状のクラスタを形成することで粘度が上昇するものである。

ボビン２４には、コイル３０が巻装されている。コイル３０から引き出されたリード線３０ａは、シリンダ２２に被着したブッシュ２２ａを介して外部に導出されている。このリード線３０ａは、駆動回路を介して制御装置５に接続され、コイル３０の通断電制御を可能としている。ここで、コイル３０が通電されると、シリンダ２２内に磁場が形成され、磁気粘性流体２９の粘性が上昇する。この粘性の変化によりダンパ２１の減衰力が変更可能とされている。

前記シリンダ２２外に突出したロッド２６の上部には、ばね押さえ３１とシリンダ２２上端との間に位置して圧縮コイルばね３２が装着されている。また、シリンダ２２下端部には、取付部３３が設けられている。
このように構成されたサスペンション７ａ，７ｂは、その取付部３３が前記底板１ａの取付板３４（図２参照）に弾性座板３５等を介してナット３６により取付け固定されている。ロッド２６の上端部は、水槽６の取付板６ａに、弾性座板３７等を介してナット３８により取付け固定されている。これにより、サスペンション７ａ，７ｂは、何れも略上下方向に延びる形態で水槽６を下から弾性的に支持している。

図４は、電気的構成を示すブロック図である。制御装置５は、マイクロコンピュータを主体に構成されており、ドラム１０内の洗濯物の洗濯、脱水、乾燥を行う洗濯行程〜乾燥行程を含む洗濯機の動作全般を制御する制御手段である。制御装置５は、記憶手段として、例えばＲＯＭ５１ａ、ＲＡＭ５１ｂ及びＥＥＰＲＯＭ５１ｃを有する。ＲＯＭ５１ａには、洗濯機における洗濯運転等の運転全般を制御する制御プログラムや各種データが記憶されている。

制御装置５には、前記操作パネル４が有する各種の操作スイッチから成る操作部５２からの各種操作信号、モータ８の回転位置を検出するための位置センサ５３ｕ，５３ｖ，５３ｗからの検出信号、水槽６の振動を検出するように設けた振動センサ２０ａ，２０ｂからの検出信号、モータ８に流れる電流を検出するように設けた電流センサ５４からの検出信号等が入力される。制御装置５は、位置センサ５３ｕ，５３ｖ，５３ｗの検出値に基づき回転速度やロータ位置を算出する。また、制御装置５は、振動センサ２０ａ，２０ｂの検出値に基づき振幅（振動値）を算出し、或は電流センサ５４から電流検知信号に基づき後述のｑ軸電流を算出する。

制御装置５はモータ８をベクトル制御する。ベクトル制御では、電機子巻線に流れる電流を、界磁である永久磁石の磁束方向と、それに直交する方向とに分離してそれらを独立に調整し、磁束と発生トルクとを制御する。電流制御には、モータ８のロータ８ａと共に回転する座標系、いわゆるｄ−ｑ座標系で表わした電流値が用いられるが、ｄ軸はロータに取り付けた永久磁石の作る磁束方向であり、ｑ軸はｄ軸に直交する方向である。巻線に流れる電流のｑ軸成分であるｑ軸電流は回転トルクを発生させる成分であり（トルク成分電流）、同ｄ軸成分であるｄ軸電流は磁束を作る成分である（励磁または磁化成分電流）。従って、ドラム１０内の洗濯物の偏りによる偏荷重（つまりアンバランス状態）が生じ、その回転トルクが大きくなるとｑ軸電流も大きくなる。よって、ｑ軸電流の大きさに基づいてモータ８のトルク変動の大きさを検知することができる。

ここで、図１（ａ）は、洗濯物Ｗがドラム１０内に偏在したアンバランス位置を０度として、正面視にてドラム１０が例えば時計回り方向に１００ｒｐｍで回転する際のトルク変動を示している。同図に曲線Ｉで示すトルク（ｑ軸電流）は、洗濯物Ｗに作用する重力との関係上、ドラム１０内周面に張り付いた洗濯物Ｗが最上位置になる０度（３６０度）で最大となり、洗濯物Ｗが最下位置になる１８０度で最小となる。また、トルクは、同図に示すようにドラム１０の１回転毎に周期的な曲線を描くように変動することから、ドラム１０内における洗濯物Ｗの偏りに基づくアンバランスの位相を検出することができる。この場合、制御装置５は、ｑ軸電流の所定値として例えばｄｉ／ｄｔが正から負に移行する、曲線Ｉで上に凸となる変曲点（最大値）を監視する。これにより検知された変曲点は、洗濯物Ｗが最上位置になる０度の位置（位相）にあり、当該変曲点の時間間隔から回転周期が演算される。こうして電流センサ５４と制御装置５は、アンバランスの位相を検出するアンバランス検出手段、及びドラム１０の回転周期を検出する回転周期検出手段として構成されている。

そして、制御装置５は、上記した入力信号や検出信号、並びに予めＲＯＭ５１ａやＥＥＰＲＯＭ５６ｃに記憶された制御プログラム及びデータに基づいて、設定内容などを表示する表示部５５、前記水槽６内に給水するように設けられた給水弁５６、前記モータ８、前記排水弁１５ａ、前記送風装置１８の送風羽根１８ａ（図１参照）を駆動するモータ１８ｂ（同図参照）、加熱装置１９のヒータ１９ａ（同図参照）、及びコイル３０を駆動する駆動回路５７に駆動制御信号を与えるようになっている。

さて、洗濯機では、ドラム１０の回転速度上昇行程において電流センサ５４を用いたアンバランスの位相の検出が困難となる場合がある。例えば図５は、電流センサ５４を用いて得られたｑ軸電流の振幅（大きさ）を、モータ８の回転速度（回転数）との関係で概略的に示している。同図の左側の領域は、上記した１００ｒｐｍを含む比較的低速の領域で、ｑ軸電流の振幅が大きく、アンバランスの位相を正確に検出することができる。しかしながら、同図の破線で区分けした領域Ｚ２（例えば２００ｒｐｍ前後の速度領域）では、ｑ軸電流の振幅が小さいため、回転するドラム１０における洗濯物Ｗの偏在位置の把握が困難となるのである。

そこで、本実施形態の制御装置５は、位置センサ５３ｕ，５３ｖ，５３ｗを用いて検出した機械角を利用して、アンバランスの位相を領域Ｚ２でも正確に検知するように構成されている。詳細には、３個の位置センサ５３ｕ，５３ｖ，５３ｗは、何れもホールＩＣによって構成され、モータ８に対して夫々電気角で６０度相当の間隔となるように配置されている。従って、位置センサ５３ｕ，５３ｖ，５３ｗより出力される信号は位相が電気角で６０度ずつ異なる。制御装置５は、これらの信号出力パターンが変化する時間間隔を計測することで、モータ８の回転速度を演算する。そして、回転速度を積分してモータ位置（電気角）を算出することで、機械角を算出する。この場合、電気角は、「極対数×機械角」で示されることから、三相４８極構成のモータ８の場合、電気角３６０度が、機械角で（３６０／２４＝）１５度に対応する。また、電気角６０度は更にその１／６である機械角２．５度に対応するため、その値を累積して機械角を得ることができる。こうして、位置センサ５３ｕ，５３ｖ，５３ｗ及び制御装置５は、機械角検出手段として構成される。尚、機械角検出手段は、位置センサ５３ｕ，５３ｖ，５３ｗに代えて、ロータ８ａ位置を機械角或は電気角で検出が可能な他の手段を用いて構成してもよい。

図１（ｂ）は当該機械角θについて、０度から３６０度つまりロータ８ａの１回転分ずつ右肩上がりの直線で示されている。同図は、ロータ８ａが所定回転速度（例えば図１（ａ）に対応する１００ｒｐｍ）で回転する周期的な機械角θの変化を示しているが、符号Ｇで示す時点で、機械角θをゼロクリアしている。即ち、制御装置５は、機械角θがアンバランス検出手段により検出される位相に同期するように、基準となる０度のロータ位置をタイミングを図って設定する補正処理を実行する。この場合、以下の作用説明で述べるように、制御装置５は、前記変曲点の時間間隔と、モータ８の回転速度を制御する指令信号（指令値の周期）とに基づいて、前記機械角θを同期させるタイミングを算出する。これにより、制御装置５は、ドラム１０の１００ｒｐｍ以外の回転速度における、実際のアンバランスの位相（当該ドラム１０内での洗濯物Ｗのアンバランス位置）を、前記補正処理後の機械角θから正確に把握するようになっている。

次に、上記構成の作用を図６〜図９も参照しながら説明する。
先ず、使用者が、洗濯機の操作部５２の電源スイッチ（図示せず）をオン操作し、洗濯運転の設定操作をすると、制御装置５は、例えば前記洗濯行程〜乾燥工程の順に洗濯運転を実行する。尚、本実施形態の洗濯運転とは、前記洗濯行程〜乾燥行程のうち何れかの行程を含む運転を総称するものであり、各種の洗濯運転を包含する。

サスペンション７ａ、７ｂのコイル３０への通電制御は、洗濯運転中に水槽６の振動が大きくなる期間に対応して設定される。以下では、脱水行程における加速時であって、例えばドラム１０の回転開始から定常回転速度に達するまで、つまりモータ８の回転速度上昇工程を例に説明する。

脱水行程では、モータ８の回転速度を段階的に上昇させて、洗濯物に残留する水を遠心力により振り切り排出する。ここで、制御装置５は、当該脱水行程が開始されると、ドラム１０が１回転する間にサスペンション７ａ、７ｂの減衰力を変化させ、その可変制御をアンバランスの位相に対応させて周期的に繰り返す制御を実行する。具体的には例えば、正面視にてドラム１０が時計回り方向に回転する際（図１参照）、制御装置５は、電流センサ５４からの検出信号に基づいて、アンバランスの位相が０度〜９０度及び１８０度〜２７０度の範囲で左側のサスペンション７ａのコイル３０へ通電し、９０度〜１８０度及び２７０度〜３６０度の範囲で右側のサスペンション７ｂのコイル３０へ通電する。こうして、ドラム１０の１／４回転毎に、コイル３０への通電が左右のサスペンション７ａ、７ｂで互い違いに切り替わるように、通電と断電を繰り返すオン・オフ制御を行う。この場合、前述したようにコイル３０への通電により磁場が発生すると、磁気粘性流体２９の粘度が急速に高まり、ロッド２６に対する抵抗を増大させる。

このため、当該制御を周期的に繰り返すことで、サスペンション７ａ、７ｂでは、各ダンパ２１の減衰力が９０度毎に交互に高まり、水槽６の振動振幅を速やかに減衰する。特に、回転速度上昇工程において水槽６が左右方向を主体に振動する共振が発生した場合、左右のダンパ２１で周期的な制御を実行することで、当該水槽６の左右方向の振動を効果的に抑制することができる。

この点、図６中、符号Ｚ１で示す領域の右側には、電流センサ５４を用いたアンバランスの位相の検知が困難となる前述した速度領域Ｚ２が存する。そこで、制御装置５は以下の処理を実行することで、回転速度上昇時の全行程にわたってアンバランスの位相を正確に把握するようになっている。

即ち、制御装置５は、モータ８を起動させてドラム１０の回転を開始させ、ドラム１０を、予め設定された所定回転速度（例えば１００ｒｐｍ）まで立ち上げた後、この回転速度を所定時間、維持する。当該速度領域Ｚ１では、洗濯物Ｗがドラム１０内周面に張り付いた状態にある。この回転速度維持期間（第１速度維持期間）において、制御装置５は、電流センサ５４からの検出信号に基づき、洗濯物Ｗがドラム１０内で最上位置になる０度の位相について、ｑ軸電流の変曲点（図１（ａ）の曲線Ｉで上に凸となる最大値）を監視することで検知する。例えば、図７に示すように、この計測を開始してから１回目の変曲点を検知した所要時間Ａが１秒で、２回目の変曲点を検知した所要時間Ｂが１．５秒であるとする。この場合、ｑ軸電流に基づく検知周期Ｒ（＝Ｂ−Ａ）は０．５秒であるが、制御装置５による前記１００ｒｐｍでの指令値の周期Ｔは０．６秒である。

制御装置５は、これら検知周期Ｒと指令値の周期Ｔとの平均値Ｓ（＝（Ｒ＋Ｔ）／２）を演算することで、３回目の変曲点の予想所要時間を、トリガ時刻Ｇ（＝Ａ＋Ｔ＋Ｓ）として算出する算出処理を実行する。ここで、トリガ時刻Ｇは上記の例で２．１５秒であり、制御装置５は、前記の計測開始から２．１５秒経過時に、図１に示すように機械角θをゼロクリアする。こうして、機械角θについて、モータ８のトルク変動が最大となるタイミングで０度に設定する補正処理が行われ、トリガ時刻Ｇ以降、アンバランスの位相に同期するようになる。これにより、制御装置５は、ドラム１０の周方向における洗濯物Ｗの位置と対応するように設定された機械角θに基づいて、上述した各ダンパ２１の減衰力を可変制御する。

この後、ドラム１０の回転速度を１００ｒｐｍから上昇させる過程において、アンバランスの位相の検出が困難となる速度領域Ｚ２でも、補正処理後の機械角θに基づき各ダンパ２１の制御が実行される。このため、アンバランスの位相に適確にあわせてダンパ２１の減衰力を可変させることができる。従って、速度領域Ｚ２において、サスペンション７ａ、７ｂによる振動や騒音の抑制効果が減殺されることはなく、脱水乗り切り性能を良くすることができる。

もっとも、ドラム１０の回転速度上昇行程において、遠心力で洗濯物Ｗから水が徐々に放出され、ドラム１０の周方向における洗濯物Ｗの位置が、当初張り付いていた位置からずれる事態も想定される。この場合、図８（ｂ）に示す補正処理後の機械角θと、図８（ａ）に示す実際のアンバランスの位相との間にずれが生じることとなる。

そこで、図６に示すように、第１速度維持期間の他に当該第１速度領域Ｚ１より高い第２速度領域Ｚ３に第２速度維持期間を設けている。そして、第２速度維持期間において、制御装置５は、第１速度維持期間と同様に機械角θを同期させるタイミングを算出する算出処理を行い、算出したトリガ時刻Ｇに機械角θをゼロクリアする（図９参照）。こうして、ドラム１０の回転速度上昇行程で、洗濯物Ｗが張り付く位置にずれが生じたとしても、機械角θの補正処理を複数回実行することで、その都度、機械角θを実際のアンバランスの位相に同期させるように是正することができる。

よって、ドラム１０の回転速度を第２速度から上昇させる場合も、アンバランスの位相に適確にあわせたダンパ２１の可変制御を行うことができる。尚、図６中、破線で示す比較的高速の領域Ｚ４では、両サスペンション７ａ、７ｂのコイル３０への通電が行われず、定常回転速度まで上昇させるようになっている。

以上説明したように、制御装置５は、ドラム１０が所定回転速度で回転している状態で、前記機械角検出手段により検出される機械角θを前記アンバランス検出手段により検出されるアンバランスの位相に同期させる補正処理を行い、ドラム１０の所定回転速度以外の回転速度におけるアンバランスの位相を、前記補正処理後の機械角θに基づき推定して、ダンパ２１の減衰力を可変制御する。

これによれば、補正処理によって、アンバランス検出手段により検出されるアンバランスの位相に機械角θを同期させることができる。従って、アンバランス検出手段により検出されるアンバランスの位相の検出が困難となる回転速度領域でも、実際のアンバランスの位相を補正処理後の機械角θに基づき正確に把握することができる。また、アンバランスの位相は、ドラム１０内の洗濯物Ｗの重量に起因してドラム１０の１回転毎に周期的に変動することから、その周期に応じてダンパ２１の減衰力を可変させることができ、水槽６の振動を効果的に抑制することができる。

尚、一般的なサスペンションでは、水槽を支持するためにシャフトが上下方向となるように配置されることから、水槽の上下方向の振動に対しては、ダンパ本来の振動低減効果を期待できるが、それ以外の振動（左右方向の振動）に対する振動低減効果は充分ではなかった。この点、本実施形態の如く、水槽６をその正面（軸方向）から見て、左右一対のサスペンション７ａ，７ｂを備えた構成にあって、その左右のダンパ２１で周期的な制御を実行することで、当該水槽６の左右方向の振動をも効果的に抑制することができる。

前記補正処理は、アンバランス検出手段により検出される位相とモータ８の回転速度を制御する指令信号とに基づいて、前記機械角θを同期させるタイミングを算出する算出処理を含む。
これによれば、アンバランス検出手段により検出されるアンバランスの位相だけでなく、モータ８の回転速度を制御する指令信号に基づき算出処理を行うことができ、機械角θを同期させるタイミングの正確性を担保し或は補完することができる。

制御装置５は、脱水時における回転速度上昇行程において、前記所定回転速度（第１速度）と、当該所定回転速度と異なる回転速度（第２速度）とで前記補正処理を実行する。
これによれば、回転速度上昇行程において、遠心力で洗濯物Ｗから水が放出される等して、洗濯物Ｗが張り付く位置にずれが生じたとしても、機械角θの補正処理を複数回実行することで、その都度、機械角θを実際のアンバランスの位相に同期させるように是正することができる。

＜その他の実施形態＞
図１０及び図１１は、夫々第２及び第３実施形態を示すものであり、既述の部分と同一部分には同一符号を付す等して説明を省略し、以下異なる点につき説明する。

第２実施形態では、電流センサ５４からの検出信号に基づき、周期Ｒを複数回計測する。即ち、図１０に示すように、計測を開始してから１回目の変曲点を検知した所要時間Ａが１秒で、２回目の変曲点を検知した所要時間Ｂが１．５秒で、３回目の変曲点を検知した所要時間Ｃが２．２秒であるとする。この場合、所要時間Ａ，Ｂから求められる検知周期Ｒ１（＝Ｂ−Ａ）は０．５秒であるが、所要時間Ｂ，Ｃから求められる検知周期Ｒ２（＝Ｃ−Ｂ）は０．７秒である。そこで、制御装置５は、前記１００ｒｐｍでの指令値の周期Ｔ（＝０．６秒）を含めて、これら検知周期Ｒ１，Ｒ２との平均値Ｓ（＝（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｔ）／３）を演算する。また、算出処理では、４回目の変曲点の予想所要時間を、指令値の周期Ｔと検知周期Ｒ１，Ｒ２とに基づき、トリガ時刻Ｇ（＝Ａ＋２Ｔ＋Ｓ）として算出する。ここで、トリガ時刻Ｇは上記の例で２．８秒であり、制御装置５は、前記の計測開始から２．８秒経過時に、機械角θを０度に設定する補正処理を行う。

上記構成では、電流センサ５４からの検出信号に基づき複数の周期Ｒ１，Ｒ２を求めると共に、これらの周期Ｒ１，Ｒ２と指令値の周期Ｔとが平均化される。従って、検知周期Ｒ１，Ｒ２に検出誤差が含まれていても、当該平均化により誤差を少なくすることができ、機械角θを０度に設定するタイミングをより正確に計ることができる。

図１１に示す第３実施形態では、指令値の周期Ｔに対応した閾値Ｈ１、Ｈ２により、検知周期の値Ｒが適切な範囲にあるか否かが判断される。
即ち、前記ＲＯＭ５１ａには、アンバランス検出手段により検出される位相の周期性を判定するための閾値Ｈ１、Ｈ２が予め記憶されている。閾値Ｈ１及びＨ２は、前記第１速度における周期Ｔ、つまり１００ｒｐｍにおける０．６秒の下限値（例えば０．３秒）及び上限値（例えば０．９秒）として設定されている。尚、図示は省略するが、前記第２速度を含む各回転速度に対応する周期Ｔの夫々の閾値をテーブルとして予め記憶手段に記憶させるようにしてもよい。

そして、図１１に示すように、計測を開始してから１回目の変曲点を検知した所要時間Ａが１秒で、２回目の変曲点を検知した所要時間Ｂが１．２秒であるとする。この場合、制御装置５は、所要時間Ａ，Ｂから求めた検知周期Ｒ（０．２秒）が、下限閾値Ｈ１〜上限閾値Ｈ２の範囲内にあるか否かを判断する。ここで、制御装置５は、検知周期Ｒが０．２秒のとき、下限閾値Ｈ１である０．３秒に満たないことから、各ダンパ２１のコイル３０への通電制御を中止する。一方、検知周期Ｒが、下限閾値Ｈ１〜上限閾値Ｈ２の範囲内にある場合には、各ダンパ２１への通電制御が継続される。

上記した補正処理において、制御装置５は、アンバランス検出手段により検出される位相が、前記指令信号に応じた周期性を有するか否かを判断し、前記指令信号に応じた周期性がない場合には、ダンパ２１に係る可変制御を中止する。このようにアンバランス検出手段の検出誤差等に起因してアンバランスの位相を特定できない場合、ダンパ２１による制御が、実際のアンバランスの位相に対応して行われない事態を未然に回避することができる。

前記アンバランス検出手段は、電流センサ５４や制御装置５に限定するものではなく、振動センサ２０ａ，２０ｂを用いて構成してもよい。この場合、本願出願人が出願した特願２０１１−０９６０４６号に開示するように、振動センサ２０ａ，２０ｂによるアンバランスの位相の検出が困難となる場合がある。即ち、ドラム１０の回転速度が１００ｒｐｍにおいて、振動センサ２０ａ，２０ｂの出力は、図１の曲線Ｉと同じ周期で変化するが、前述したｑ軸電流よりも、その変化が小さく緩やかな曲線を描く。一方、２００ｒｐｍにおける振動センサ２０ａ，２０ｂの出力は、曲線Ｉよりも位相が１８０度遅れるが、その出力の変化が顕在するため、１８０度遅れた位相を検出することができる。従って、機械角θについて、当該回転速度において振動センサ２０ａ，２０ｂにより検出される位相から１８０度ずれた、実際のアンバランスの位相に同期させる補正処理を行うことができる。

尚、本実施形態の「同期させる」とは、アンバランスの位相と機械角θとを時間的に連関させることを称するものである。従って、機械角θを、図１に示す曲線Ｉで上に凸となる変曲点と同期させた上記の例に代えて、曲線Ｉで下に凸となる変曲点と同期させる等、適宜変更してもよい。また、ダンパ２１の「可変制御」は、前述のオン・オフ制御に限定するものではなく、アンバランスの位相に応じて実行される周期的な制御であればよい。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略，置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

図面中、１は外箱、５は制御手段（アンバランス検出手段、機械角検出手段）、６は水槽、７ａ，７ｂはサスペンション、１０はドラム、２１はダンパ、２０ａ，２０ｂはアンバランス検出手段、５３ｕ，５３ｖ，５３ｗは機械角検出手段、５４はアンバランス検出手段を示す。

Claims (4)

1. 外箱と、
   前記外箱内に設けられた水槽と、
   前記水槽内に回転可能に設けられたドラムと、
   前記ドラムを回転させるモータと、
   前記外箱と前記水槽との間に設けられ、前記水槽の振動を減衰させるダンパと、
   前記ドラムの回転時に、当該ドラム内における洗濯物のアンバランスの位相を前記モータのベクトル制御におけるｑ軸電流に基づき検出するアンバランス検出手段と、
   前記モータのロータの機械角を検出するための機械角検出手段と、
   前記モータをベクトル制御するとともに、前記ドラムについて前記ｑ軸電流の振幅が大きく前記アンバランスの位相を前記アンバランス検出手段により正確に検出することができる回転速度で回転している状態で、前記機械角検出手段により検出される機械角を前記アンバランス検出手段により検出されるアンバランスの位相に同期させる補正処理を行い、前記ｑ軸電流の振幅が小さいため前記ドラムにおける洗濯物の偏在位置の把握が困難となる当該ドラムの回転速度におけるアンバランスの位相を、前記補正処理後の機械角に基づき推定して、前記ダンパの減衰力を可変制御する制御手段とを備えることを特徴とするドラム式洗濯機。
2. 前記補正処理は、前記アンバランス検出手段により検出されるアンバランスの位相と前記モータの回転速度を制御する指令信号とに基づいて、前記機械角検出手段により検出される機械角を同期させるタイミングを算出する算出処理を含むことを特徴とする請求項１記載のドラム式洗濯機。
3. 前記制御手段は、前記アンバランス検出手段により検出される位相が、前記指令信号に応じた周期性を有するか否かを判断し、前記指令信号に応じた周期性がない場合には、前記ダンパに係る可変制御を中止することを特徴とする請求項２記載のドラム式洗濯機。
4. 前記制御手段は、脱水時における回転速度上昇行程において、前記ドラムについて前記アンバランスの位相を前記アンバランス検出手段により正確に検出することができる前記回転速度として相互に回転速度が異なる第１回転速度及び第２回転速度で前記補正処理を夫々実行することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のドラム式洗濯機。

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