JP7336644B2 - 洗濯機 - Google Patents

Description

本開示は、洗濯機に関するものである。

従来、この種の洗濯機は、布量判定を以下のように行っている。布量判定とは洗濯機に入っている布の量を量ることで、水位や回転数を布量に応じた洗い方にすることが提案されている。布量判定を行う際の精度を向上させるために、洗濯槽の回転の加速時と減速時の加速度を一定割合にしたときの電流値から布量判定する（例えば、特許文献１参照）。

また、従来、この種の洗濯機は、水流見直し制御を以下のように行っている。撹拌開始初期の一定周期間の電流により、洗濯槽内からの洗濯水の飛び散りを予測し、電流が大きいときは飛び散ると予測し、予め弱い水流に変更して飛び散りを防止する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１４－５４４９８号公報 特開２００６－６８２７５号公報

しかしながら、このような従来の洗濯機は、洗濯槽を回転させるため、布が偏っている場合にアンバランスの影響を受けやすく、そのアンバランスを解消しようとすると時間がかかるという課題を有していた。また、回転数検知に位置センサを用いるため、高価になり、構造上の制約をうけるという課題を有していた。

本開示は、位置センサなしであっても、容易に精度よく布量を検知することができる洗濯機を提供する。

本開示における洗濯機は、洗濯兼脱水槽に回転自在に配設した攪拌翼と、永久磁石と巻線を有する電動機と、電動機に電流を供給する電源回路と、電動機の電流を検知する電流検知部と、を備える。また、電動機のトルクを攪拌翼に伝える伝達機構と、電動機を所定回転数に制御する回転数制御部と、電動機を加速制御、一定速制御、または休止制御を順次、左右交互に所定回数回、実行する制御部と、を備える。さらに、制御部は、一定速制御の期間中の電流平均値、あるいは休止制御の期間中の回転角度から、洗濯物の量を検知する布量検知部を設ける。

本開示における洗濯機は、位置センサなしであっても、容易に精度よく布量を検知することができる。

さらに、従来の洗濯機は、洗濯物が大きい場合に電流が大きくなり、水流を弱めてしまうため、洗濯物が大きいと洗浄時間がかかり、洗浄性能の満たさないという課題を有していた。また、洗濯水の飛び散りを防止するための水流の見直しに位置センサを用いたため、高価になり、構造上の制約をうけるという課題を有していた。

本開示は、位置センサなしであっても、水飛びしない程度に通常水流で制御することで、洗浄性能を確保ができる洗濯機を提供する。

本開示における洗濯機は、洗濯兼脱水槽に回転自在に配設した攪拌翼と、永久磁石と巻線を有する電動機と、電動機に電流を供給する電源回路と、電動機の電流を検知する電流検知部と、をそなえる。また、電動機のトルクを攪拌翼に伝える伝達機構と、電動機を所定回転数に制御する回転数制御部と、電動機を加速制御、一定速制御、または休止制御を順次、左右交互に所定回数回、実行する制御部と、を備える。さらに、制御部は、休止制御期間中の回転角度に応じて、洗濯の水流を見直す。

本開示における洗濯機は、洗濯物の量によらず、洗濯水の飛び散りを予測できる。また、位置センサなしであっても、水飛びしない程度に通常水流で制御することで、洗浄性能を確保し、水飛びする場合は水流を弱めて、水飛びを未然に防ぐ。

図１は、第１の実施の形態における洗濯機の要部断面図である。 図２は、第１の実施の形態における洗濯機のモータの駆動系のブロック図である。 図３は、第１の実施の形態における洗濯機のモータの等価回路図である。 図４は、第１の実施の形態における洗濯機のモータの位相推定時の制御ブロック図である。 図５は、第１の実施の形態における洗濯機のモータの速度位相推定部の詳細ブロック図である。 図６Ａは、第１の実施の形態における洗濯機のモータの位相推定時の推定座標が遅れ状態のベクトル図である。 図６Ｂは、第１の実施の形態における洗濯機のモータの位相推定時の推定座標が進み状態のベクトル図である。 図７は、第１の実施の形態における洗濯機の布量検知制御のフローチャートである。 図８は、第１の実施の形態における洗濯機の布量検知加速制御のフローチャートである。 図９は、第１の実施の形態における洗濯機の布量検知一定速制御のフローチャートである。 図１０は、第１の実施の形態における洗濯機の布量検知減速制御のフローチャートである。 図１１は、第１の実施の形態における洗濯機の布量検知判定出力のフローチャートである。 図１２Ａは、第１の実施の形態における洗濯機の布量検知判定出力の平均Ｉｑと布量判定値の関係図である。 図１２Ｂは、第１の実施の形態における洗濯機の布量検知判定出力の積算回転角と布量判定値の関係図である。 図１３は、第１の実施の形態における洗濯機の布量検知でのＩｑ、回転角度を検知するタイムチャートである。 図１４は、第１の実施の形態における洗濯機のモータ速度制御処理のフローチャートである。 図１５は、第１の実施の形態における洗濯機のモータ休止制御処理のフローチャートである。 図１６は、第１の実施の形態における洗濯機のモータ電流制御処理のフローチャートである。 図１７は、第２の実施の形態における洗濯機の布量検知一定速制御のフローチャートである。 図１８は、第２の実施の形態における洗濯機の布量検知でのＩｑを検知するタイムチャートである。 図１９は、第３の実施の形態における洗濯機の水流見直し制御のフローチャートである。 図２０は、第３の実施の形態における洗濯機の水流見直しの加速制御のフローチャートである。 図２１は、第３の実施の形態における洗濯機の水流見直しの一定速制御のフローチャートである。 図２２は、第３の実施の形態における洗濯機の水流見直しの減速制御のフローチャートである。 図２３は、第３の実施の形態における洗濯機の水流見直し制御の判定出力の積算回転角と水流見直し制御での判定水流の関係図である。 図２４は、第３の実施の形態における洗濯機の水流見直し制御の回転角度を検知するタイムチャートである。 図２５は、第３の実施の形態における洗濯機のモータ速度制御処理のフローチャートである。 図２６は、第３の実施の形態における洗濯機のモータ休止制御処理のフローチャートである。 図２７は、第３の実施の形態における洗濯機のモータ電流制御処理のフローチャートである。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。また、この実施の形態によって本開示が限定されるものではない。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態における洗濯機の要部断面図である。

底部に衣類攪拌用のパルセータ１を左右回転自在に配した洗濯兼脱水槽２は、脱水回転自在に水受け槽３の内部に構成される。水受け槽３の外底部にはモータ４を固定し、モータ４の回転は、モータプーリ３１とベルト５とインペラプーリ３２、および減速機構兼クラッチ６を介して、パルセータ１または洗濯兼脱水槽２を回転駆動させたり、ブレーキさせたりする。

モータプーリ３１とインペラプーリ３２間では減速比（例えば、１／４）を持ち、モータ４のモータ軸（図示せず）に取り付けられているモータプーリ３１が４回転するときに、減速機構兼クラッチ６のインペラ軸（図示せず）に取り付けられているインペラプーリ３２（または、洗濯兼脱水槽２）が１回転する関係にある。

同様に、インペラプーリ３２とパルセータ１の間にある減速機構兼クラッチ６は減速比（例えば、１／６）を持ち、インペラ軸に取り付けられているインペラプーリ３２が６回転するときにパルセータ軸（図示せず）に取り付けられているパルセータ１は１回転する関係にある。

ブレーキはモータ４に逆トルクがかかるように制御する方法のほか、ギヤードモータ７を作動させ、ブレーキベルト８を回転部に接触させることで機械的に洗濯兼脱水槽２を制動させる方法がある。洗濯機外枠９の上方に配したパネル部１０の上面には開閉自在に蓋１１を設け、パネルの前方内方には、洗濯機行程全般を制御すると共に、表示部１２を有する制御装置１３を配する。

制御装置１３は、モータ４、給水弁１４、排水弁１５などの動作を制御し、洗い、すすぎ、脱水などの一連の行程を逐次制御するマイクロコンピュータからなる制御部２０を有する。制御部２０は、使用者が所望の洗濯コース設定や運転開始、一時停止などを操作する入力設定部からの情報を基に、ＬＥＤやＬＣＤ等の発光素子からなる表示部１２で、行程進捗の表示や各種情報を表示して使用者に知らせる。入力設定部により運転開始が設定されると、水位検知部等からのデータに応じて、ギヤードモータ７、給水弁１４、排水弁１５の動作を制御して洗濯運転を行う。

図２は、第１の実施の形態における洗濯機のモータの駆動系のブロック図である。

交流電源は、整流回路１６に交流電力を加え、整流回路１６は倍電圧整流回路で構成し、インバータ回路１７に倍電圧直流電圧を加える。インバータ回路１７は、６個のパワースイッチング半導体と逆並列ダイオードよりなる３相フルブリッジインバータ回路により構成し、通常、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）と逆並列ダイオードおよびその駆動回路と保護回路を内蔵したインテリジェントパワーモジュール（以下、ＩＰＭという）で構成している。インバータ回路１７の出力端子にモータ４を接続し、駆動する。

電流検出部１８は、インバータ回路１７の負電圧端子と整流回路１６の負電圧端子間にシャント抵抗を接続し、このシャント抵抗の両端電圧から算出したインバータ回路１７の入力電流をもとに、モータ４の相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検出する。インバータ回路１７に加わる直流電圧が、交流電源からの入力以外に、モータ回転により発生する回生エネルギーにより、重畳することもあるため、常に検知している。

ＰＷＭ制御部１９は制御部２０からの３相モータ駆動制御電圧指令Ｖｕｓ、Ｖｖｓ、Ｖｗｓに応じ、インバータ回路１７のＩＧＢＴのスイッチングさせるＰＷＭ信号を制御し、インバータ回路の出力電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗにより、モータ４を駆動する。

図３は、第１の実施の形態における洗濯機のモータの等価回路図である。

ここでは説明を簡単にするため、機械角１回転が電気角１回転となる２極構成としている。極数が４極、８極、・・・に変わった場合、機械角１回転が電気角２回転、４回転、・・・の関係に変わる。モータ４は、三相同期モータであり、Ｕ、Ｖ、Ｗの三相の巻線４ａ、４ｂ、４ｃと、回転軸中心回りに回転するロータである永久磁石４ｄを有する等価回路により構成される。この等価回路において永久磁石のＮ極側を正方向として貫く軸をｄ軸（ｄｉｒｅｃｔ－ａｘｉｓ）と定義し、それに直交する軸をｑ軸（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ－ａｘｉｓ）と定義する。このように定義するとモータのトルクを主に支配するのはｑ軸方向の磁界となる。また、位相（電気角）はＵ相巻線を貫く軸とｄ軸との回転角θとなる。以下、記載する位相は全て電気角である。なお、ｄ軸方向に磁界を生じるように電圧を印加した場合の巻線のインダクタンスをＬｄとし、同じくｑ軸方向についてのインダクタンスをＬｑとする。

埋込磁石型三相同期モータは、Ｌｄ＜Ｌｑの関係にある。また後で説明する制御部２０は、最初は回転子の位置を正確に検出できていないため、図３に示す通り、位相θｃであると想定しており、現実の位相θとは誤差△θを生じている。つまり、マイコンが位相θｃと想定して制御を行う軸を、実際のモータのｄ軸、ｑ軸に対し、γ軸（推定ｄ軸）、δ軸（推定ｑ軸）となる。以降、マイコン内のトルクに対応した電流成分をδ軸電流Ｉδ、マイコン内の磁束に対応した電流成分をγ軸電流Ｉγ、マイコン内のトルクに対応した電圧成分を指令δ軸電圧Ｖδｓ、マイコン内の磁束に対応した電圧成分を指令γ軸電圧Ｖγｓとする。

図４は、第１の実施の形態における洗濯機のモータの位相推定時の制御ブロック図である。

制御部２０は、マイクロコンピュータ（マイコン）と、マイコンに内蔵したインバータ制御タイマ（タイマ）、Ａ／Ｄ変換、メモリ回路、速度位相推定部２１、３相２相変換器２２、Ｉδ誤差増幅器２３、Ｉγ誤差増幅器２４、２相３相変換器２５、速度誤差増幅器２６、弱め界磁設定部２７等より構成され、以下のように、インバータ制御を行う。

速度位相推定部２１の詳細は後で記載する。速度位相推定部２１は、δ軸電流Ｉδ、γ軸電流Ｉγ、指令γ軸電圧Ｖγｓを入力し、速度（電気角速度）ωと、推定位相θを出力する。以下、記載する速度は全て電気角速度である。

３相２相変換器２２は、電気角θと相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗと、静止座標系から回転座標系に変換するのに必要な正弦波データ（ｓｉｎ、ｃｏｓデータ）から、γ軸電流Ｉγとδ軸電流Ｉδを、数式１のように演算する。

Ｉδ誤差増幅器２３は、速度誤差増幅器２６で求めたδ軸電流指令Ｉδｓと３相２相変換器２２で求めたδ軸電流Ｉδからδ軸電流の指令値Ｉδｓに対する誤差ΔＩδが入力され、比例成分と積分成分の和として指令δ軸電圧Ｖδｓを出力する。

同様にＩγ誤差増幅器２４は、弱め界磁設定部２７で求めたγ軸電流指令Ｉγｓと３相２相変換器２２で求めたγ軸電流Ｉγからγ軸電流の指令値Ｉγに対する誤差ΔＩγが入力され、比例成分と積分成分の和として指令γ軸電圧Ｖγｓを出力する。

δ軸電流Ｉδとγ軸電流Ｉγに分解してそれぞれ独立に制御するのでベクトル制御と呼ばれる。

２相３相変換器２５は、位相θと指令δ軸電圧Ｖδｓと指令γ軸電圧Ｖγｓと、回転座標系から静止座標系に逆変換するのに必要な正弦波データ（ｓｉｎ、ｃｏｓデータ）から、正弦波状の指令である３相電圧Ｖｕｓ、Ｖｖｓ、Ｖｗｓを、数式２のように演算する。

速度誤差増幅器２６は、速度指令ωｓと速度位相推定部２１で演算された速度ωから速度指令ωｓに対する誤差Δωが入力され、比例成分と積分成分の和のδ軸電流指令Ｉδｓを出力する。

弱め界磁設定部２７は速度位相推定部２１で演算された速度ωとインバータ回路に入力される直流電圧Ｖｄｃから負の方向のγ軸電流指令Ｉγｓを演算し、弱め磁束制御を行う。

図５は、第１の実施の形態における洗濯機のモータの速度位相推定部の詳細ブロック図である。

モータ４のパラメータとなる巻線４ａ、４ｂ、４ｃの抵抗値Ｒａとインダクタンス値Ｌを用いて推定位相θを算出する。

速度位相推定部２１は、γ軸誘起電圧計算器２８、γ軸誘起電圧誤差増幅器２９からなる。

γ軸誘起電圧計算器２８は、インダクタンス値Ｌと抵抗値Ｒａとδ軸電流Ｉδ、γ軸電流Ｉγ、指令γ軸電圧Ｖγｓおよび推定速度ωからγ軸誘起電圧Ｖｅγを数式３のように演算する。

γ軸誘起電圧指令Ｖｅγｓ＝０として、γ軸誘起電圧指令Ｖｅγｓに対する誤差ΔＶｅγがγ軸誘起電圧誤差増幅器２９に入力される。

γ軸誘起電圧誤差増幅器２９は、積分ゲインＫωから演算した推定速度ωを出力し、比例ゲインＫθから演算した値に、推定速度ωを加算し、積分器で時間積分して推定位相θを出力する。

ただし、γ軸誘起電圧計算器２８は必ずしも数式３を用いるものに限定されるものではなく、時間微分項を加えた数式４で演算してもよい。

なお、上記した各数式でのインダクタンスＬは、Ｌｄ＝Ｌｑとなる特性のモータ４であれば同一となるＬ値が使用できるが、Ｌｄ≠Ｌｑとなるモータ４でも一定のＬ値（＝Ｌｑ）として演算できる。

図６Ａは、第１の実施の形態における洗濯機のモータの位相推定時の推定座標が遅れ状態（モータ４のｄｑ座標に対してγδ座標（推定ｄｑ座標）がやや遅れている）のベクトル図、図６Ｂは、第１の実施の形態における洗濯機のモータの位相推定時の推定座標が進み状態（モータ４のｄｑ座標に対してγδ座標（推定ｄｑ座標）がやや進んでいる）のベクトル図である。

γ軸誘起電圧誤差ΔＶｅγは、ベクトル図では、モータ４の入力電圧Ｖａから、ＲａおよびωＬに流れる電流のドロップを差し引いた推定の誘導電圧ベクトルＶｅ（＝ω×Ψａ）のγ軸成分となる。誘導電圧ベクトルＶｅは常にｑ軸上になるため、推定位相誤差Δθ(ｄｑ座標に対して反時計回りにγδ座標が来る状態を正とする)が０のときは、ｑ軸がδ軸と一致する。図６Ａでは推定位相誤差Δθが負（Δθ＜０）となり、図６Ｂでは推定位相誤差Δθが正（Δθ＞０）となる。

γ軸誘起電圧誤差増幅器２９により、図６Ａの場合には推定速度ωを増やし、θをより進め、図６Ｂの場合には推定速度ωを減らし、θを遅らせることで、γ軸誘起電圧誤差ΔＶｅγおよび推定位相誤差Δθが０になるように、フィードバック制御をしている。このように、位相推定は誘起電圧Ｖｅのあるモータ回転状態を前提としているため、誘起電圧が低い起動時や停止時の低速域は、位相推定が安定しない系行為にあり、低速域は位相推定をしないオープンループ制御が使われる。

上記構成において、図７～図１６、表１～表３を用いて、第１の実施の形態における洗濯機の布量検知制御について、記載する。

図７は、第１の実施の形態における洗濯機の布量検知制御のフローチャートである。

ステップＳ１００より布量検知制御を開始する。ステップＳ１０１で反転回数ｎを０にクリアする。ステップＳ１０２でモータ指令回転数ωｓを０にクリアする。ステップＳ１０３で布量検知加速制御処理ルーチン（詳細は後で記載する）に移行する。ステップＳ１０４で布量検知一定速制御処理ルーチン（詳細は後で記載する）に移行する。ステップＳ１０５で布量検知減速制御処理ルーチン（詳細は後で記載する）に移行する。

ステップＳ１０６で反転回数ｎを＋１加算する。ステップＳ１０７で反転回数ｎが設定判定回数ｎｓ（例えば、４回）より大きいかを確認して、大きい（ＹＥＳ）ならステップＳ１０８に移行し、同等または小さい（ＮＯ）ならステップＳ１０９に移行する。ステップＳ１０８で布量検知判定出力処理ルーチン（詳細は後で記載する）に移行する。ステップＳ１０９で回転方向をＣＷ（Ｃｌｏｃｋ Ｗｉｓｅ）ならＣＣＷ（Ｃｏｕｎｔｅｒ Ｃｌｏｃｋ Ｗｉｓｅ）に変更し、ＣＣＷならＣＷに変更する。ステップＳ１１０は他の処理ルーチンの「Ａ」から移行してくる。ステップＳ１１１で布量判定値として最大（例えば、１０ｋｇ）が出力される。ステップＳ１１２で布量検知制御を終了する。

図８は、第１の実施の形態における洗濯機の布量検知加速制御のフローチャートである。

ステップＳ２００より布量検知加速制御を開始する。ステップＳ２０１でモータ加速度α（例えば、３０００（ｒ／ｍｉｎ）／ｓ）を呼出す。ステップＳ２０２でモータ指定回転数ωｓをモータ加速度αに応じて加算する。ステップＳ２０３でモータ速度制御処理ルーチン（詳細は後で記載する）に移行する。ステップＳ２０４でモータ指定回転数ωｓがモータ指令最大回転数ωｍａｘ（例えば、２１６０ｒ／ｍｉｎ）以上かを確認して、以上（ＹＥＳ）ならステップＳ２０５に移行し、未満（ＮＯ）ならステップＳ２０１に移行する。ステップＳ２０５で布量検知加速制御を終了する。

図９は、第１の実施の形態における洗濯機の布量検知一定速制御のフローチャートである。

ステップＳ３００より布量検知一定速制御を開始する。ステップＳ３０１でＯＮ時限タイマＴ＿ｏｎｔｍを０にクリアする。

ステップＳ３０２で反転回数ｎが０かを確認して、０（ＹＥＳ）ならステップＳ３０３に移行し、０でない（ＮＯ）ならステップＳ３０５に移行する。ステップＳ３０３で積算ＩｑＩｑ＿ｉｎｔｅｇｒａｌを０にクリアする。ステップＳ３０４で積算回数ｉｎｔｅｇｒａｌ＿ｎを０にクリアする。ステップＳ３０５でモータ速度制御処理ルーチン（詳細は後で記載する）に移行する。ステップＳ３０６でＯＮ時限タイマＴ＿ｏｎｔｍにモータ速度制御処理時間（例えば、１ｍｓ）を加算する。

ステップＳ３０７でＯＮ時限タイマＴ＿ｏｎｔｍが積算遅延時間Ｔ＿ｄｅｌａｙ（例えば、０．３ｓ）より小さいかを確認して、小さい（ＹＥＳ）ならステップＳ３１０に移行し、同等または大きい（ＮＯ）ならステップＳ３０８に移行する。ステップＳ３０８で積算ＩｑＩｑ＿ｉｎｔｅｇｒａｌにＩｑを加算する。ステップＳ３０９で積算回数ｉｎｔｅｇｒａｌ＿ｎに１を加算する。ステップＳ３１０でＯＮ時限タイマＴ＿ｏｎｔｍがＯＮ時限Ｔ＿ｏｎより大きいかを確認して、大きい（ＹＥＳ）ならステップＳ３１１に移行し、同等または小さい（ＮＯ）ならステップＳ３０５に移行する。ステップＳ３１１で布量検知一定速制御を終了する。

図１０は、第１の実施の形態における洗濯機の布量検知減速制御のフローチャートである。

ステップＳ４００より布量検知減速制御を開始する。ステップＳ４０１で反転回数ｎが０かを確認して、０（ＹＥＳ）ならステップＳ４０２に移行し、０でない（ＮＯ）ならステップＳ４０４に移行する。

ステップＳ４０２でＯＦＦ時限タイマＴ＿ｏｆｆｔｍを０にクリアする。ステップＳ４０３で積算回転角θ＿ｉｎｔｅｇｒａｌを０にクリアする。ステップＳ４０４でモータ速度休止制御処理ルーチン（詳細は後で記載する）に移行する。ステップＳ４０５でモータ回転角度θが角度閾値θ＿ｌｉｍｉｔ（以降、角度はモータ電気角とする）より小さいかを確認して、小さい（ＹＥＳ）ならステップＳ４０６に移行し、同等または大きい（ＮＯ）ならステップＳ４０７に移行する。ステップＳ４０６でＯＦＦ時限タイマＴ＿ｏｆｆｔｍにモータ休止制御処理時間（例えば、１ｍｓ）を加算する。ステップＳ４０７では「Ａ」（図７参照）に移行する。

ステップＳ４０８でモータ回転数ωが最低検知回転数ω＿ｍｉｎ（例えば、１００ｒ／ｍｉｎ）より小さいかを確認して、小さい（ＹＥＳ）ならステップＳ４１０に移行し、同等または大きい（ＮＯ）ならステップＳ４０９に移行する。ステップＳ４０９で積算回転角θ＿ｉｎｔｅｇｒａｌにモータ回転角度θを加算する。ステップＳ４１０でＯＦＦ時限タイマＴ＿ｏｆｆｔｍがＯＦＦ時限Ｔ＿ｏｆｆより大きいかを確認して、大きい（ＹＥＳ）ならステップＳ４１１に移行し、同等または小さい（ＮＯ）ならステップＳ４０４に移行する。ステップＳ４１１で布量検知減速制御を終了する。

図１１は、第１の実施の形態における洗濯機の布量検知判定出力のフローチャートである。

ステップＳ５００より布量検知判定出力を開始する。ステップＳ５０１で平均Ｉｑを数式５のように演算する。

ステップＳ５０２で判定値出力を行う。判定方法については、図１２Ａ、図１２Ｂ、表１～表３に詳細を記載する。ステップＳ５０３で布量検知判定出力を終了する。

図１２Ａは、第１の実施の形態における洗濯機の布量検知判定出力の平均Ｉｑと布量判定値の関係図、図１２Ｂは、第１の実施の形態における洗濯機の布量検知判定出力の積算回転角と布量判定値の関係図である。図１２Ａ、図１２Ｂ中の点は各布量（例えば、２ｋｇ、４ｋｇ、６ｋｇ、８ｋｇ、１０ｋｇ）における評価値（それぞれ平均Ｉｑ、積算回転角）で、破線はこの点を結んだ近似線になる。矢印の線のように、評価値から各布量判定値（例えば、０～３ｋｇ、３～５ｋｇ、５～７ｋｇ、７～９ｋｇ、９ｋｇ～）に判定する閾値を決定する。各布量で複数回行い、評価値のばらつきも考慮した閾値に設定する。

表１は、第１の実施の形態における洗濯機の布量検知判定出力の平均Ｉｑから判定される布量判定値、表２は、第１の実施の形態における洗濯機の布量検知判定出力の積算回転角から判定される布量判定値、表３は、第１の実施の形態における洗濯機の布量検知判定出力の平均Ｉｑと積算回転角から判定される布量判定値である。

図１２Ａのように、平均Ｉｑと布量判定値は比例に近い関係にあるため、多い布量まで平均Ｉｑで閾値を引くことができる。よって、平均Ｉｑから例えば表１の布量判定値を設定できる。

一方、図１２Ｂのように、積算回転角と布量判定値は反比例に近い関係にあるため、多い布量では積算回転角の変化が小さく閾値が密になるが、少ない布量では積算回転角の変化が大きく閾値を引きやすい。そのため、低い布量での判定を得意とする傾向にある。よって、積算回転角から例えば表２の布量判定値を設定できる。

さらに、表３は、これらの特徴を活かして、多い布量は平均Ｉｑで判定し、少ない布量は積算回転角で判定する。つまり、平均Ｉｑが０．５Ａ未満なら、積算回転角が１１２ｒｅｖ以上か、１１２ｒｅｖ未満かにより、布量判定値を０～３ｋｇか、３～５ｋｇを判定する。また、平均Ｉｑが０．５Ａ以上なら、０．９Ａ未満か、０．９Ａ以上、１．４Ａ以上により、布量判定値を５～７ｋｇか、７～９ｋｇか、９ｋｇ～を判定する。

表１と表２のように布量検知判定出力される場合は、一つの評価値のみで簡単に布量検知できる。一方、表３のように、布量検知判定出力される場合は、それぞれの評価値の特徴を活かした精度の良い布量検知できる。

図１３は、第１の実施の形態における洗濯機の布量検知でのＩｑ、回転角度を検知するタイムチャートである。

図１３の（ａ）は、指定回転数（点線）、実際の回転数（実線）の時間毎の変化、図１３の（ｂ）は、Ｉｑ（実線）の時間毎の変化を表す。加速制御期間と一定速制御期間からなるＯＮ時限と減速制御期間からなるＯＦＦ期間がある。

図１３の（ｂ）の一定速制御で積算遅延時間経過から一定速制御の終了までの間、Ｉｑで積算する（斜線部分）。この積算ＩｑＩｑ＿ｉｎｔｅｇｒａｌから布量検知の判定に使う平均Ｉｑを算出する。ここで、Ｉｑは回転数変化の影響を受け、変動しやすいので、積算遅延時間後にＩｑを測定することで変動を抑え、平均Ｉｑのばらつきも抑えている。

また、図１３の（ａ）の減速制御で最低検知回転数までの回転角度を合計した積算する（斜線部分）する。回転数を検知しにくい低回転での回転角度を除くため、回転角度の積算は最低検知回転数までに限定して、積算回転角の精度を改善している。

この図では一回一方向の攪拌のみで判定しているが、回転方向を変えながら、偶数回（例えば、４回）分の積算をＩｑ、回転角度で行うことで、回転方向による影響を抑え、平均Ｉｑや積算回転角の精度を改善している。

図１４は、第１の実施の形態における洗濯機のモータ速度制御処理のフローチャートである。

ステップＳ６００よりモータ速度制御処理を開始する。ステップＳ６０１でモータ回転数ωがモータ指令回転数ωｓより大きいかを確認し、大きい（ＹＥＳ）ならステップＳ６０２に進み、同等または小さい（ＮＯ）ならステップＳ６０３に進む。ステップＳ６０２で指令δ軸電流Ｉδｓを減らす。ステップＳ６０３で指令δ軸電流Ｉδｓを増やす。ステップＳ６０１～Ｓ６０３で速度誤差増幅器２６により指令δ軸電流Ｉδｓを設定するときに、変動要素が大きく制御が安定しないため、通常は平均化などの積分要素を加えた比例積分制御を行う。

ステップＳ６０４で電流制御タイマＴｅ＿ｔｍを０にクリアする。ステップＳ６０５で電流制御処理ルーチン（詳細は後で記載する）に移行する。ステップＳ６０６で電流制御タイマＴｅ＿ｔｍに電流制御処理時間（例えば、０．１ｍｓ）を加算する。ステップＳ６０７で電流制御タイマＴｅ＿ｔｍが電流制御周期Ｔｅ＿ｃｙｃｌｅより大きいかを確認して、大きい（ＹＥＳ）ならステップＳ６０８に移行し、同等または小さい（ＮＯ）ならステップＳ６０５に移行する。ステップＳ６０８でモータ速度制御処理を終了する。

図１５は、第１の実施の形態における洗濯機のモータ休止制御処理のフローチャートである。ステップＳ７００よりモータ休止制御処理を開始する。ステップＳ７０１で指令δ軸電流Ｉδｓに０または固定値を代入する。指令δ軸電流Ｉδｓはトルクを発生させないように０を用いる方法と、回生電圧が問題にならない程度にブレーキトルクを発生させブレーキ時間を短くする負の固定値を用いる方法と、回転を減速させる方向に働く摩擦力などより確実に停止する微少な駆動トルクで積算回転角の差を大きくし布量検知時の判別を容易にする微少な正の固定値を用いる方法がある。布量や洗濯機の構成に応じて、使いやすい方法を選べる。

以降は図１４に示すモータ速度制御処理のステップＳ６０４～Ｓ６０８と同じ処理を行う。ステップＳ７０２で電流制御タイマＴｅ＿ｔｍを０にクリアする。ステップＳ７０３で電流制御処理ルーチン（詳細は後で記載する）に移行する。ステップＳ７０４で電流制御タイマＴｅ＿ｔｍに電流制御処理時間（例えば、０．１ｍｓ）を加算する。ステップＳ７０５で電流制御タイマＴｅ＿ｔｍが電流制御周期Ｔｅ＿ｃｙｃｌｅより大きいかを確認して、大きい（ＹＥＳ）ならステップＳ７０６に移行し、同等または小さい（ＮＯ）ならステップＳ７０３に移行する。ステップＳ７０６でモータ休止制御処理を終了する。

図１６は、第１の実施の形態における洗濯機のモータ電流制御処理のフローチャートである。

ステップＳ８００よりモータ電流制御処理を開始し、ステップＳ８０１で電流検出部１８により相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検知する。ステップＳ８０２で相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗのいずれか１つが相電流閾値Ｉ＿ｌｉｍｉｔより小さいかを確認して、小さい（ＹＥＳ）ならステップＳ８０３に移行し、同等または大きい（ＮＯ）ならステップＳ８０４に移行する。

ステップＳ８０３で３相２相変換器２２により数式１のように、δ軸電流Ｉδを演算する。ステップＳ８０４で「Ａ」（図７参照）に移行する。ステップＳ８０５でδ軸電流Ｉδが指令δ軸電流Ｉδｓより大きいかを確認して、大きい（ＹＥＳ）ならステップＳ８０６に移行し、同等または小さい（ＮＯ）ならステップＳ８０７に移行する。ステップＳ８０６で指令δ軸電圧Ｖδｓを減らす。ステップＳ８０７で指令δ軸電圧Ｖδｓを増やす。

ステップＳ８０５～Ｓ８０７でＩδ誤差増幅器２３により、指令δ軸電圧Ｖδｓを設定するときに、変動要素が大きく制御が安定しないため、通常は平均化などの積分要素を加えた比例積分制御を行う。

以降、δ軸同様にγ軸もステップＳ８０８～Ｓ８１１で電圧を演算する。ステップＳ８０８で３相２相変換器２２により数式１のように、γ軸電流Ｉγを演算する。ステップＳ８０９でγ軸電流Ｉγが指令γ軸電流Ｉγｓより大きいかを確認して、大きい（ＹＥＳ）ならステップＳ８１０に移行し、同等または小さい（ＮＯ）ならステップＳ８１１に移行する。ステップＳ８１０で指令γ軸電圧Ｖγｓを減らす。ステップＳ８１１で指令γ軸電圧Ｖγｓを増やす。ステップＳ８０９～Ｓ８１１でＩγ誤差増幅器２４により、指令γ軸電圧Ｖγｓを設定するときに、変動要素が大きく制御が安定しないため、通常は平均化などの積分要素を加えた比例積分制御を行う。

ステップＳ８１２で２相３相変換器２５により数式２のように、印可電圧Ｖｕｓ、Ｖｖｓ、Ｖｗｓを演算する。ステップＳ８１３でＰＷＭ制御部１９、インバータ回路１７を介して、モータ４に電圧印加する。ステップＳ８１４でモータ電流制御処理を終了する。

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態と同様の構成ではあるが、制御内容が異なる第２の実施の形態における洗濯機の布量検知制御について、図１７、図１８を用いて説明する。第１の実施の形態の布量検知一定速制御内のＩｑ積算条件（図９に示すステップＳ３０７）を変更する。

図１７は、第２の実施の形態における洗濯機の布量検知一定速制御のフローチャートである。図９のステップＳ３０７をステップＳ３０７ａに変更している。

変更されるステップＳ３０７ａでは、モータ回転数ωとモータ指令回転数ωｓの差が収束回転数ω＿ｃｏｎｖｅｒｇｅ（例えば、１０ｒ／ｍｉｎ）より小さく、かつ、完全に収束したかを確認して、大きい、または、完全に収束してない（ＮＯ）ならステップＳ３１０に移行し、小さく、かつ、完全に収束した（ＹＥＳ）ならステップＳ３０８に移行する。

図１８は、第２の実施の形態における洗濯機の布量検知でのＩｑを検知するタイムチャートである。

図１８の（ａ）は、指定回転数（点線）、実際の回転数（実線）の時間毎の変化、図１８の（ｂ）は、Ｉｑ（実線）の時間毎の変化を表す。加速制御期間と一定速制御期間からなるＯＮ時限と減速制御期間からなるＯＦＦ期間がある。

図１８の（ａ）の一定速制御の指定回転数＋収束回転数と指定回転数－収束回転数の間（斜線部分）を閾値とし、現在回転数の変曲点が収まっているかどうかで、完全に収束しているかを判定する。現在回転数の左側の５つの変曲点（×）は閾値に入っていないが６つ目以降の変曲点（○）から閾値に入るため、Ｉｑを測定し、積算を開始する。

閾値に収まるため、回転数の変動が少ない。この回転数の変動が少ない期間に、Ｉｑを測定するため、Ｉｑの変動も少なく、平均Ｉｑのばらつきも抑えている。

そのほかは実施の形態１と同じである。

（作用等）
以上のように、第１の実施の形態における洗濯機および第２の実施の形態における洗濯機は、洗濯兼脱水槽に回転自在に配設した攪拌翼と、永久磁石と巻線を有する電動機と、電動機に電流を供給する電源回路と、電動機の電流を検知する電流検知部と、を備える。また、電動機のトルクを攪拌翼に伝える伝達機構と、電動機を所定回転数に制御する回転数制御部と、電動機を加速制御、一定速制御、または休止制御を順次、左右交互に所定回数回、実行する制御部と、を備える。さらに、制御部は、一定速制御の期間中の電流平均値、あるいは休止制御の期間中の回転角度から、洗濯物の量を検知する布量検知部を設ける。

この構成により、布量検知を一定速制御の期間中の電流平均値か、休止制御の期間中の回転角度のいずれかを測定することにより、容易に布量を検知することができる。

また、布量検知部が、一定速制御の期間中の電流平均値と、休止制御の期間中の回転角度の両方から、洗濯物の量を検知するようにしてもよい。

この構成により、布量が少ないときには変化の大きい回転角度から布量を検知し、布量の多いときには少ないときと同様に変化する電流平均値から布量を検知することができ、精度よく布量を検知することができる。

また、布量検知部が、一定速制御の期間に移行してから、所定時間経過後から一定速制御の期間が終了するまでの電流平均値から洗濯物の量を検知するようにしてもよい。

この構成により、測定毎の電流平均値のばらつきを抑えることができ、容易に精度よく布量を検知することができる。

また、布量検知部が、一定速制御の期間で目標回転数と現在回転数の変動が所定値以下に完全に収束してから、所定時間経過後から一定速制御の期間が終了するまでの電流平均値から洗濯物の量を検知するようにしてもよい。

この構成により、測定毎の電流平均値のばらつきの原因である回転数の変動を抑えた状態から電流平均値を演算できるので、精度よく布量を検知することができる。

また、布量検知部が、休止制御の期間中にトルクを０または、一定にしたときの回転角度から洗濯物の量を検知するようにしてもよい。

この構成により、休止制御の期間中は一定トルクを与え続けるので、トルク変動による回転角度のばらつきを抑えることができ、容易に精度よく布量を検知することができる。また、ＰＷＭ出力を完全にオフせずに惰性回転させることでセンサレスでも回転角度を検知することができる。

また、休止制御の期間開始から現在回転数が所定回転数になるまでの回転角度から洗濯物の量を検知するようにしてもよい。

この構成により、正確に回転数を検知できる高回転領域でのみで回転角度を積算することで、精度よく布量を検知することができる。

さらに、制御部は、モータ電流が所定値以上のとき、または回転角度が所定値未満のときに、洗濯物の量が最大として、布量検知を終えるようにしてもよい。

この構成により、布量検知シーケンスをすべて行わなくても布量が多いことがわかるので、布量検知シーケンスの時短や省エネすることができる。

（他の実施の形態）
以上のように、本開示の技術の例示として、第１および第２の実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されない。

そこで、以下、他の実施の形態を例示する。

第１および第２の実施の形態は、ベルト５により、モータプーリ３１とインペラプーリ３２を接続し、減速機構兼クラッチ６によりパルセータ１または、洗濯兼脱水槽２に結合するパルセータ式の縦型洗濯機を例に説明しているが、洗濯兼脱水槽とモータが同軸となるダイレクトドライブ方式の洗濯機においても、容易に精度よく布量を検知することができる。

また、第１および第２の実施の形態はパルセータ式縦型洗濯機を例にとって説明しているが、アジテータ式縦型洗濯機においても、容易に精度よく布量を検知することができる。

（第３の実施の形態）
以下、第３の実施の形態における洗濯機の水流見直し制御について説明する。

なお、第３の実施の形態における洗濯機の構成は、図１～図６Ａ、図６Ｂに示す第１の実施の形態における洗濯機と同様であり、同じ符号を付して説明は省略する。

上記構成において、図１９～図２７を用いて、第３の実施の形態における洗濯機の水流見直し制御について、記載する。

図１９は、第３の実施の形態における洗濯機の水流見直し制御のフローチャートである。

ステップＳ１１００より水流見直し制御を開始する。ステップＳ１１０１で反転回数ｎを０にクリアする。ステップＳ１１０２でモータ指令回転数ωｓを０にクリアする。ステップＳ１１０３で水流見直し加速制御処理ルーチン（詳細は後で記載する）に移行する。ステップＳ１１０４で水流見直し一定速制御処理ルーチン（詳細は後で記載する）に移行する。ステップＳ１１０５で水流見直し減速制御処理ルーチン（詳細は後で記載する）に移行する。ステップＳ１１０６で反転回数ｎを＋１加算する。ステップＳ１１０７で反転回数ｎが設定判定回数ｎｓ（例えば、２２回）より大きいかを確認して、大きい（ＹＥＳ）ならステップＳ１１０８に移行し、以下（ＮＯ）ならステップＳ１１０９に移行する。ステップＳ１１０８で水流見直し制御判定出力処理ルーチン（詳細は後で記載する）に移行する。ステップＳ１１０９で回転方向をＣＷならＣＣＷ、ＣＣＷならＣＷに変更する。ステップＳ１１１０は他の処理ルーチンの「Ｂ」から移行してくる。ステップＳ１１１１で水流見直し制御判定値として最大（例えば、弱水流）が出力される。ステップＳ１１１２で水流見直し制御を終了する。

図２０は、第３の実施の形態における洗濯機の水流見直し加速制御のフローチャートである。

ステップＳ１２００より水流見直し加速制御を開始する。ステップＳ１２０１でモータ加速度α（例えば、３０００（ｒ／ｍｉｎ）／ｓ）を呼出す。ステップＳ１２０２でモータ指定回転数ωｓをモータ加速度αに応じて加算する。ステップＳ１２０３でモータ速度制御処理ルーチン（詳細は後で記載する）に移行する。ステップＳ１２０４でモータ指定回転数ωｓがモータ指令最大回転数ωｍａｘ（例えば、２１６０ｒ／ｍｉｎ）以上かを確認して、以上（ＹＥＳ）ならステップＳ１２０５に移行し、未満（ＮＯ）ならステップＳ１２０１に移行する。ステップＳ１２０５で水流見直し加速制御を終了する。

図２１は、第３の実施の形態における洗濯機の水流見直し一定速制御のフローチャートである。

ステップＳ１３００より水流見直し一定速制御を開始する。ステップＳ１３０１でＯＮ時限タイマＴ＿ｏｎｔｍを０にクリアする。ステップＳ１３０２でモータ速度制御処理ルーチン（詳細は後で記載する）に移行する。ステップＳ１３０３でＯＮ時限タイマＴ＿ｏｎｔｍにモータ速度制御処理時間（例えば、１ｍｓ）を加算する。ステップＳ１３０４でＯＮ時限タイマＴ＿ｏｎｔｍがＯＮ時限Ｔ＿ｏｎより大きいかを確認して、大きい（ＹＥＳ）ならステップＳ１３０５に移行し、同等または小さい（ＮＯ）ならステップＳ１３０２に移行する。ステップＳ１３０５で水流見直し一定速制御を終了する。

図２２に第３の実施の形態における洗濯機の水流見直し減速制御のフローチャートを示す。

ステップＳ１４００より水流見直し減速制御を開始する。ステップＳ１４０１で反転回数ｎが０かを確認して、０（ＹＥＳ）ならステップＳ１４０２に移行し、０でない（ＮＯ）ならステップＳ１４０４に移行する。ステップＳ１４０２でＯＦＦ時限タイマＴ＿ｏｆｆｔｍを０にクリアする。ステップＳ１４０３で積算回転角θ＿ｉｎｔｅｇｒａｌを０にクリアする。ステップＳ１４０４でモータ速度休止制御処理ルーチン（詳細は後で記載する）に移行する。ステップＳ１４０５で角度閾値θ＿ｌｉｍｉｔ（以降、角度はモータ電気角とする）がモータ回転角度θより大きいかを確認して、大きい（ＹＥＳ）ならステップＳ１４０６に移行し、同等または小さい（ＮＯ）ならステップＳ１４０７に移行する。ステップＳ１４０６でＯＦＦ時限タイマＴ＿ｏｆｆｔｍにモータ休止制御処理時間（例えば、１ｍｓ）を加算する。ステップＳ１４０７で「Ｂ」（図１９参照）に移行する。

ステップＳ１４０８でモータ回転数ωが最低検知回転数ω＿ｍｉｎ（例えば、１００ｒ／ｍｉｎ）より小さいかを確認して、小さい（ＹＥＳ）ならステップＳ１４１０に移行し、同等または大きい（ＮＯ）ならステップＳ１４０９に移行する。ステップＳ１４０９で積算回転角θ＿ｉｎｔｅｇｒａｌにモータ回転角度θを加算する。ステップＳ１４１０でＯＦＦ時限タイマＴ＿ｏｆｆｔｍがＯＦＦ時限Ｔ＿ｏｆｆより大きいかを確認して、大きい（ＹＥＳ）ならステップＳ１４１１に移行し、同等または小さい（ＮＯ）ならステップＳ１４０４に移行する。ステップＳ１４１１で水流見直し減速制御を終了する。

図２３は、第３の実施の形態における洗濯機の水流見直し制御の判定出力の積算回転角と水流見直し制御での判定水流の関係図である。

図２３中の点は一定水位で各水流（例えば、弱水流、微弱水流、標準水流）における評価値（それぞれ積算回転角）で、破線はこの点を結んだ近似線になる。矢印の線のように、評価値から各水流判定値（例えば、６５Ｌ水位で、弱水流、微弱水流、標準水流）に判定する閾値を決定する。各水流で複数回行い、評価値のばらつきも考慮した閾値に設定する。

表４は、第３の実施の形態における洗濯機の水流見直し制御判定出力の積算回転角から判定される水流を示している。

図２３のように、積算回転角と水流見直し制御水流判定値は反比例に近い関係にあるため、一定の水位で、標準水流では積算回転角の変化が小さく閾値が密になるが、微弱水流では積算回転角の変化が大きく閾値を引きやすい。よって、積算回転角から、例えば表４の水流見直し制御水流判定値を設定できる。

表５は、例として判定される水流の時限を示している。例えば、標準水流は１．４秒ＯＮ／１．０秒ＯＦＦ、微弱水流は１．０秒ＯＮ／１．２秒ＯＦＦ、弱水流は０．５秒ＯＮ／１．２秒ＯＦＦである。

図２４は、第３の実施の形態における洗濯機の水流見直し制御での回転角度を検知するタイムチャートである。

この図は指定回転数（点線）、実際の回転数（実線）の時間毎の変化を表す。加速制御期間と一定速制御期間からなるＯＮ時限と減速制御期間からなるＯＦＦ期間がある。

また、減速制御で最低検知回転数までの回転角度を合計した積算する（斜線部分）する。回転数を検知しにくい低回転での回転角度を除くため、回転角度の積算は最低検知回転数までに限定して、積算回転角の精度を改善している。

この図では一回一方向の攪拌のみで判定しているが、回転方向を変えながら、偶数回（例えば、２２回）分の積算を回転角度で行うことで、回転方向による影響を抑え、平均積算回転角の精度を改善している。

図２５は、第３の実施の形態における洗濯機のモータ速度制御処理のフローチャートを示す。

ステップＳ１５００よりモータ速度制御処理を開始する。ステップＳ１５０１でモータ回転数ωがモータ指令回転数ωｓより大きいかを確認し、大きい（ＹＥＳ）ならステップＳ１５０２に進み、同等または小さい（ＮＯ）ならステップＳ１５０３に進む。ステップＳ１５０２で指令δ軸電流Ｉδｓを減らす。ステップＳ１５０３で指令δ軸電流Ｉδｓを増やす。ステップＳ１５０１～Ｓ１５０３で速度誤差増幅器２６により指令δ軸電流Ｉδｓを設定するときに、変動要素が大きく制御が安定しないため、通常は平均化などの積分要素を加えた比例積分制御を行う。

ステップＳ１５０４で電流制御タイマＴｅ＿ｔｍを０にクリアする。ステップＳ１５０５で電流制御処理ルーチン（詳細は後で記載する）に移行する。ステップＳ１５０６で電流制御タイマＴｅ＿ｔｍに電流制御処理時間（例えば、０．１ｍｓ）を加算する。ステップＳ１５０７で電流制御タイマＴｅ＿ｔｍが電流制御周期Ｔｅ＿ｃｙｃｌｅより大きいかを確認して、大きい（ＹＥＳ）ならステップＳ１５０８に移行し、同等または小さい（ＮＯ）ならステップＳ１５０５に移行する。ステップＳ１５０８でモータ速度制御処理を終了する。

図２６は、第３の実施の形態における洗濯機のモータ休止制御処理のフローチャートである。

ステップＳ１６００よりモータ休止制御処理を開始する。ステップＳ１６０１で指令δ軸電流Ｉδｓに０または固定値を代入する。指令δ軸電流Ｉδｓはトルクを発生させないように０を用いる方法と、回生電圧が問題にならない程度にブレーキトルクを発生させブレーキ時間を短くする負の固定値を用いる方法と、回転を減速させる方向に働く摩擦力などより確実に停止する微少な駆動トルクで積算回転角の差を大きくし水飛び検知時の判別を容易にする微少な正の固定値を用いる方法がある。布量や洗濯機の構成に応じて、使いやすい方法を選べる。

以降はモータ速度制御処理のステップＳ１５０４～Ｓ１５０８と同じ処理を行う。ステップＳ１６０２で電流制御タイマＴｅ＿ｔｍを０にクリアする。ステップＳ１６０３で電流制御処理ルーチン（詳細は後で記載する）に移行する。ステップＳ１６０４で電流制御タイマＴｅ＿ｔｍに電流制御処理時間（例えば、０．１ｍｓ）を加算する。ステップＳ１６０５で電流制御タイマＴｅ＿ｔｍが電流制御周期Ｔｅ＿ｃｙｃｌｅより大きいかを確認して、大きい（ＹＥＳ）ならステップＳ１６０６に移行し、同等または小さい（ＮＯ）ならステップＳ１６０３に移行する。ステップＳ１６０６でモータ休止制御処理を終了する。

図２７は、第３の実施の形態における洗濯機のモータ電流制御処理のフローチャートである。

ステップＳ１７００よりモータ電流制御処理を開始し、ステップＳ１７０１で電流検出部１８により相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検知する。ステップＳ１７０２で３相２相変換器２２により数式１のように、δ軸電流Ｉδを演算する。ステップＳ１７０３でδ軸電流Ｉδが指令δ軸電流Ｉδｓより大きいかを確認して、大きい（ＹＥＳ）ならステップＳ１７０４に移行し、同等または小さい（ＮＯ）ならステップＳ１７０５に移行する。ステップＳ１７０４で指令δ軸電圧Ｖδｓを減らす。ステップＳ１７０５で指令δ軸電圧Ｖδｓを増やす。

ステップＳ１７０３～Ｓ１７０５でＩδ誤差増幅器２３により、指令δ軸電圧Ｖδｓを設定するときに、変動要素が大きく制御が安定しないため、通常は平均化などの積分要素を加えた比例積分制御を行う。

以降、δ軸同様にγ軸もステップＳ１７０６～Ｓ１７０９で電圧を演算する。ステップＳ１７０６で３相２相変換器２２により数式１のように、γ軸電流Ｉγを演算する。ステップＳ１７０７でγ軸電流Ｉγが指令γ軸電流Ｉγｓより大きいかを確認して、大きい（ＹＥＳ）ならステップＳ１７０８に移行し、同等または小さい（ＮＯ）ならステップＳ１７０９に移行する。ステップＳ１７０８で指令γ軸電圧Ｖγｓを減らす。ステップＳ１７０９で指令γ軸電圧Ｖγｓを増やす。ステップＳ１７０７～Ｓ１７０９でＩγ誤差増幅器２４により、指令γ軸電圧Ｖγｓを設定するときに、変動要素が大きく制御が安定しないため、通常は平均化などの積分要素を加えた比例積分制御を行う。

ステップＳ１７１０で２相３相変換器２５により数式２のように、印可電圧Ｖｕｓ、Ｖｖｓ、Ｖｗｓを演算する。ステップＳ１７１１でＰＷＭ制御部１９、インバータ回路１７を介して、モータ４に電圧印加する。ステップＳ１７１２でモータ電流制御処理を終了する。

（作用等）
以上のように、本実施の形態における洗濯機は、洗濯兼脱水槽に回転自在に配設した攪拌翼と、永久磁石と巻線を有する電動機と、電動機に電流を供給する電源回路と、電動機の電流を検知する電流検知部と、を備える。また、電動機のトルクを攪拌翼に伝える伝達機構と、電動機を所定回転数に制御する回転数制御部と、電動機を加速制御、一定速制御、または休止制御を順次、左右交互に所定回数回、実行する制御部と、を備える。さらに、制御部は、休止制御の期間中の回転角度に応じて、洗濯中の水流見直し制御を行う。

この構成により、回転角度が大きい場合に洗濯水の飛び散りが発生すると予測し、予め水飛びしないように調整された水流で制御することで、洗浄性能を確保しつつ、洗濯水の飛び散りを未然に防ぐ。

また、水流見直し制御において、休止制御期間に移行してから、現在の回転数が所定回転数になるまでの回転角度に応じて、洗濯の水流変更ができるように制御にしてもよい。

この構成により、回転角度の誤差が生じやすい低速での検知をせず、中高速領域に絞った回転角度を検知できるので、精度のよい回転角度を検知できる。

また、水流見直し制御において、休止制御の期間の開始から所定時間経過後までの回転角度に応じて、洗濯中の水流を変更できるようにしてもよい。

この構成により、回転角度の誤差が生じやすい低速になる前の中高速領域に絞った回転角度を検知することで、容易に精度のよい回転角度を検知できる。

また、水流見直し制御において、休止制御の期間中にトルクを０または、一定にしたときの回転角度に応じて、洗濯中の水流を変更するようにしてもよい。

この構成により、休止制御期間中は一定トルクを与え続けるので、トルク変動による回転角度のばらつきを抑えることができ、精度よく水流見直し制御することができる。また、ＰＷＭ出力を完全にオフせずに惰性回転させることでセンサレスでも回転角度を検知することができる。

さらに、制御部は、水流見直し制御において、回転角度が所定値以上のときに、水流変更の検知工程を終了させ、以降の水流が弱くしてもよい。

この構成により、水流変更の検知工程を完了しなくても、洗濯水の飛び散りが発生すると予測し、水流を弱くすることで、水流変更の検知工程の時短や時短による省エネ動作が実現できる。

（他の実施の形態）
以上のように、本開示の技術の例示として、第３の実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されない。

そこで、以下、他の実施の形態を例示する。

第３の実施の形態は、ベルト５により、モータプーリ３１とインペラプーリ３２を接続し、減速機構兼クラッチ６によりパルセータ１または、洗濯兼脱水槽２に結合するパルセータ式の縦型洗濯機を例に説明しているが、洗濯兼脱水槽とモータが同軸となるダイレクトドライブ方式の洗濯機においても、容易に精度よく水流見直し制御することができる。

また、第３の実施の形態はパルセータ式縦型洗濯機を例にとって説明しているが、アジテータ式縦型洗濯機においても、水飛びしない程度に通常水流で制御することで、洗浄性能を確保し、水飛びする場合は水流を弱めて、水飛びを未然に防ぐ。

本開示は、位置センサなしであっても、容易に精度よく布量を検知することができる。具体的には、パルセータ式縦型洗濯機、アジテータ式縦型洗濯機に、本開示は適用可能である。

また、本開示は、位置センサなしであっても、水飛びしない程度に通常水流で制御することで、洗浄性能を確保し、水飛びする場合は水流を弱めて、水飛びを未然に防ぐ。具体的には、パルセータ式縦型洗濯機、アジテータ式縦型洗濯機に、適用可能である。

１ パルセータ（攪拌翼）
２ 洗濯兼脱水槽
３ 水受け槽
４ モータ（電動機）
４ａ 巻線
４ｂ 巻線
４ｃ 巻線
４ｄ 永久磁石（ロータ）
５ ベルト（伝達機構）
６ 減速機構兼クラッチ（伝達機構）
７ ギヤードモータ
８ ブレーキベルト
９ 洗濯機外枠
１０ パネル部
１１ 蓋
１２ 表示部
１３ 制御装置
１４ 給水弁
１５ 排水弁
１６ 整流回路
１７ インバータ回路（電源回路）
１８ 電流検出部
１９ ＰＷＭ制御部
２０ 制御部
２１ 速度位相推定部
２２ ３相２相変換器
２３ Ｉδ誤差増幅器
２４ Ｉγ誤差増幅器
２５ ２相３相変換器
２６ 速度誤差増幅器
２７ 弱め界磁設定部
２８ γ軸誘起電圧計算器
２９ γ軸誘起電圧誤差増幅器
３１ モータプーリ（伝達機構）
３２ インペラプーリ（伝達機構）

Claims (14)

1. 洗濯兼脱水槽に回転自在に配設した攪拌翼と、永久磁石と巻線を有する電動機と、前記電動機に電流を供給する電源回路と、前記電動機の電流を検知する電流検知部と、前記電動機のトルクを前記攪拌翼に伝える伝達機構と、前記電動機を所定回転数に制御する回転数制御部と、前記電動機を加速制御、一定速制御、または休止制御を順次、左右交互に所定回数、実行する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記一定速制御の期間中の電流平均値、あるいは前記休止制御の期間中の回転角度から、洗濯物の量を検知する布量検知部を設けたことを特徴とする洗濯機。
2. 前記布量検知部は、前記一定速制御の期間中の電流平均値と、前記休止制御の期間中の回転角度の両方から、洗濯物の量を検知するようにした請求項１に記載の洗濯機。
3. 前記布量検知部は、前記一定速制御の期間に移行してから、所定時間経過後から前記一定速制御の期間が終了するまでの電流平均値から洗濯物の量を検知するようにした請求項１または２のいずれか１項に記載の洗濯機。
4. 前記布量検知部は、前記一定速制御の期間で目標回転数と現在回転数の変動が所定値以下に完全に収束してから、所定時間経過後から前記一定速制御の期間が終了するまでの電流平均値から洗濯物の量を検知するようにした請求項１または請求項２に記載の洗濯機。
5. 前記布量検知部は、前記休止制御の期間中にトルクを０または、一定にしたときの回転角度から洗濯物の量を検知するようにした請求項１または２のいずれか１項に記載の洗濯機。
6. 前記布量検知部は、前記休止制御の期間開始から現在回転数が所定回転数になるまでの回転角度から洗濯物の量を検知するようにした請求項１または２のいずれか１項に記載の洗濯機。
7. 前記布量検知部は、前記休止制御の期間開始から現在回転数が所定回転数になるまでの回転角度から洗濯物の量を検知するようにした請求項５に記載の洗濯機。
8. 前記制御部は、モータ電流が所定値以上のとき、または回転角度が所定値未満のときに、洗濯物の量が最大として、布量検知を終えるようにした請求項１または２のいずれか１項に記載の洗濯機。
9. 洗濯兼脱水槽に回転自在に配設した攪拌翼と、永久磁石と巻線を有する電動機と、前記電動機に電流を供給する電源回路と、前記電動機の電流を検知する電流検知部と、前記電動機のトルクを前記攪拌翼に伝える伝達機構と、前記電動機を所定回転数に制御する回転数制御部と、前記電動機を加速制御、一定速制御、または休止制御を順次、左右交互に所定回数、実行する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記休止制御の期間中の回転角度に応じて、洗濯中の水流見直し制御を行うようにした洗濯機。
10. 前記制御部は、前記水流見直し制御において、前記休止制御の期間に移行してから、現在の回転数が所定の回転数になるまでの回転角度に応じて、洗濯中の水流を変更するようにした請求項９に記載の洗濯機。
11. 前記制御部は、前記水流見直し制御において、前記休止制御の期間の開始から所定時間までの回転角度に応じて、洗濯中の水流を変更するようにした請求項９に記載の洗濯機。
12. 前記制御部は、前記水流見直し制御において、前記休止制御の期間中にトルクを０または、一定にしたときの回転角度に応じて、洗濯中の水流を変更するようにした請求項９～１１のいずれか１項に記載の洗濯機。
13. 前記制御部は、前記水流見直し制御において、回転角度が所定値以上のときに、水流を弱くし、水流変更見直し工程を終えるようにした請求項９～１１のいずれか１項に記載の洗濯機。
14. 前記制御部は、前記水流見直し制御において、回転角度が所定値以上のときに、水流を弱くし、水流変更見直し工程を終えるようにした請求項１２に記載の洗濯機。

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