JPH0370591A - 洗濯物の荷重を自動的に測定する洗濯機または乾燥機 - Google Patents

洗濯物の荷重を自動的に測定する洗濯機または乾燥機

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JPH0370591A
JPH0370591A JP2198973A JP19897390A JPH0370591A JP H0370591 A JPH0370591 A JP H0370591A JP 2198973 A JP2198973 A JP 2198973A JP 19897390 A JP19897390 A JP 19897390A JP H0370591 A JPH0370591 A JP H0370591A
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JP
Japan
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drum
phase angle
supply voltage
washing machine
laundry
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JP2198973A
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Michel Kubacsi
ミシエル・キユバクシ
Jean-Luc Roux
ジヤン―リユツク・ルウ
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Compagnie Industrielle dAppareils Menagers SA CIAPEM
Original Assignee
Compagnie Industrielle dAppareils Menagers SA CIAPEM
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Publication date
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    • D06F34/14Arrangements for detecting or measuring specific parameters
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    • DTEXTILES; PAPER
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 艶監へ生た 本発明は、好ましくは交直両用型の電動機によって駆動
される回転ドラムを具備した洗濯機または乾燥機であっ
て、洗濯物の荷重を該洗濯物のドラム回転軸線に関する
慣性の関数として自動的に測定する洗濯機または乾燥機
に係わる。
九生失糺ユLi 家庭用洗濯機では洗濯機の様々な作業段階のパラメータ
、即ち例えば機械に導入される水の量、及び洗剤の量な
どをドラム内の洗濯物の荷重に従属させることが好まし
いことは公知である。乾燥機の機能も洗濯物の荷重に従
属する。
洗濯物の荷重を自動的に測定する様々な手段が既に提案
されている。本発明は、ヨーロッパ特許第844020
90号に開示されている手段の改良に係わり、この手段
で洗濯物の荷重は、該洗濯物のドラム回転軸線に関する
慣性モーメントLによって決定される。慣性モーメント
Lは所定加速度でのドラムの駆動トルクから測定され、
このトルクは交直両用電動機を流れる電流の強度によっ
て測定される。
急功(444 本発明によれば、交直両用型である駆動電動機には^C
電流が供給され、この電動機の速度はプロセッサを用い
て位相制御を行なうコマンドによって決定され、上記プ
ロセッサは洗濯物の慣性モーメントを位相角から決定す
ることを可能にし、その際電流強度を測定する特別の手
段を設置する必要は全く無い。
位相角は通常、ドラム駆動電動機に付与される供給電圧
の値v8に従属する。今、供給電圧は187〜242ボ
ルトの広い範囲内で変化し得、即ち値v8は一定限度内
の曖昧さを有することが知られており、この曖昧さは洗
濯物の荷重の測定を時に許容不能なほど不正確にする。
この欠点を克服するために、本発明は、供給電圧を測定
し、得られた測定値をプロセッサによる洗濯物の荷重の
計算に用いる手段を提供する。
好ましくは、測定は電圧計のような付加的手段を用いず
に、プロセッサにおいて既に使用可能なデータのみを用
いて行なわれる。そのために、プロセッサは所定期間に
わたって位相角を一定の値に設定し、同じ期間中に電動
機の回転速度が測定され、これら所定の位相角と測定さ
れた回転速度とから供給電圧が計算される。
供給電圧と位相角及び回転速度との関係は、原則として
変化しない他のパラメータに従属する。
しかし、それらのパラメータのうちの幾つか、特にドラ
ムの回転に抵抗する摩擦トルクは時間と共に、即ち機械
の老化と共に変化する値を有し得る。
このような変化を勘案するために、本発明の一例ではプ
ロセッサに1つのテーブルが記憶される。
このテーブルは、供給電圧と位相角及び回転速度との関
係中で一定であるパラメータの、機械の作業サイクル数
に従属する変化を指示する。例えば、機械が使用される
度にカウンタが1ずつ増分され、それによって上記関係
中の(1種以上の)定数が変更される。
本発明の他の特徴及び利点は、添付図面を参照して以下
に説明する本発明の幾つかの例から明らかとなろう。
〔好ましい例の説明〕
ここに説明する例において、洗濯機(全体は図示せず)
は家庭用で、多孔を具えた円筒状の壁を有する洗濯物収
容ドラムを具備し、このドラムはタンク内で水平軸線周
囲に回転する。
ドラムを駆動する電動機10(第1図)は交直両用型で
ある。電動機10には電源がら、例えば周波数50f(
zの^C電流11がトライアックのような制御型スイッ
チ12を介して供給される。
スイッチ12を制御し、それによって電動機1oを制御
するために、マイクロプロセッサ13がトライアック1
2の制御電極にインタフェース回路14を介して接続さ
れている。
マイクロプロセッサ13は電動機1oの速度を所定値に
設定する。この設定速度は、マイクロプロセッサ13の
メモリに予め記録されたプログラムに従属する。マイク
ロプロセッサ13はまた、速度調節用の比較器を構成す
る。そのために、マイクロプロセッサ13は、電動機1
0によって駆動される回転計発電機(または回転計)1
5がらの出力信号を受は取る入力13.を有する。
マイクロプロセッサ13は、AC信号11の各交番毎に
トライアック12の間口の角度θ(第2図)を制御し、
即ち信号11の各周期の間にスイッチ12が導通状態に
有る期間を制御する。
第2図のグラフで、開口角度θをy軸に、AC信号11
をy軸に示す。^C信号11の1交番の間、即ち0〜π
ラジアンである位相角θに関して、トライアック12は
角度O〜θでは開き、即ち遮断状態に有り、角度θ〜π
では導通状態となる。トライアック12を閉じる制御パ
ルスはマイクロプロセッサ13が発生する6 マイクロプロセッサ13によって決定される位相角θは
ドラム内の洗濯物の慣性モーメントLを測定するのに用
いられ、即ち洗濯物の荷重の測定に用いられる。
実際には次の式から始める。
上記式中、Cは駆動トルクであり、Lは洗濯物のドラム
回転軸線に関する慣性モーメントであり、Jはドラムの
、自身の回転軸線に関する慣性モーメントであり、dω
/dtはドラムの回転の加速度(または減速度)であり
、C6はドラムが受ける負荷トルクである。
交直両用電動機の場合、駆動トルクは該電動機、を流れ
る電流の強度に比例し、即ち C=KI                 (2)と
なる。
式(2)中、Kは電動機に固有の定数であり、■は電動
機を流れる電流の強度である。
更に、交直両用電動機の逆起電力Eが該電動機の回転速
度に比例することが公知である。従って、E=に’ω 
              (3)と書くことができ
、その際に′は定数である。
また、交直両用電動機の端子に印加される電圧Uが逆起
電力E、該電動機の示すインピーダンスZ及び電流強度
Iとの間に次の関係 1J=E+ZI                (4
>を有することも公知である。
式(4)から、 と導かれる。
ところで、電動機に付与される電圧Uは角度θの関数で
あり(第2図)、即ち となり、その際V、は、AC信号11の電圧である電圧
Uの最大振幅である。
式(5)及び(6)から、次の式 が戒り立つ。
この式(7)から、本発明により洗濯物の慣性モーメン
トの値りを導くことができる。しかし、式(7)には可
変であり得る電源電圧の値V、が用いられている。従っ
て、特定の測定機器を用いない間接的方法により電圧■
3を測定することが好ましい。
第1の例では、マイクロプロセッサ13は、持続時間t
l及びt2をそれぞれ有して互いに連続する期間20及
び21の間位相角θを所定値に設定するようにプログラ
ムされている(第3図)、持続時間tlの第1の期間2
0では、位相角θの値はθ1に等しい。
持続時間t2の第2の期間21では、位相角θは別の所
定値θ2を有する。
位相角θの多値に対応して、ドラムの回転速度ωが回転
計発tag(または回転計)15によって測定される。
持続時間1.及びt2をそれぞれ有する期間20及び2
1のいずれにおいてもドラムの回転速度は一定であり、
即ち加速度dω/dtはゼロである。
従って、期間20では上記式(7)は と書かれる。
同様に、期間21では式(7)は と書かれる。
式(9)から式(8)を減算すると、 ’[f(’92)   f(9+)コニに’(ω、−ω
1>              (10)となり、こ
こから ω −ω ゞ°=ゝf(θ2)−f(θ1) (11) が得られる。
即ち、v8はマイクロプロセッサ13で、所定値θ、及
びθ、並びに測定値ω2及びω1の関数として計算され
得る。
この計算は、r(θ)がθに比例する、即ちf(θ)=
に、θ              (12)であると
すれば容易になり、その際に、は定数である。
その場合は、 加速度で加速される。加速勾配期間22及び23では、
同じ回転速度に関して位相角θ′1及びθ′2がそれぞ
れ設定される。それによって、洗濯物の慣性モーメント
Lを次の式 上記計算では、回転速度ω、の時の負荷トルクC8は速
度ω2の時と同じ値を有するものとする。
この仮定は、厳密には正しくないが、値θ1と値θ2と
があまり異ならない、即ち互いに近接する場合は測定精
度を損なわず、有効である。
−例として、値θ1及びθ2は、ドラムが期間20では
約20Orpmの速度で回転し、期間21では約400
rp−の速度で回転するように選択される。その際、期
間20と21とは約18秒の同じ持続時間を有する。
第3図に示した例では、期間20及び21の後に持続時
間t、及びt4をそれぞれ有する期間22及び23が続
き、期間22及び23ではドラムの回転が所定値のから
決定することが可能となり、式(14〉中、dω、/d
tは加速勾配期間22に対応する加速度、dωz/dt
は加速勾配期間23に対応する加速度である6期1m2
2及び23での加速は、例えば速度200rpmと40
0rpmとの間で行なわれる。
式(14)中の値V、は、先に式(11)または(13
)によって計算された値である。値■8は直接測定する
ことも可能である。
別の例では、異なる値の位相角が設定される、互いに連
続する2つの期間20及び21に替−えて持続時間t5
のただ1つの期間(図示せず)が用いられ、この期間で
は位相角θ、が設定され、かつ回転速度ω、が口転計発
電機15によって測定される。即ち、値vlは次の式 %式%(15) によって決定される。
式(15)において、項ZC,/には一定て′あると看
做され、なぜなら回転速度ω、が所定の平均値から比較
的僅かしか偏移しないからである。
項ZC,/には、洗濯機制御システム製造時にマイクロ
プロセッサのリードオンリメモリに記憶される。従って
、電圧Vaは次の関係 によって決定される。
式(16)で、 K″=11 (17) である。
ω、とV、どの対応性のテーブルがマイクロプロセッサ
のメモリに記憶され、それによってvIlの値を値ω、
から直接決定することが可能となる。
主に摩擦に起因する負荷トルクC8は、洗濯機使用回数
、もしくは洗濯機の作業サイクルの数の関数として変化
する。
CRの、上記サイクル数の関数としての変化の法則は実
験で決定され得、サイクル数とトルクc、lの値との対
応性のテーブルがマイクロプロセッサのメモリに記憶さ
れる。
機械が実施した作業サイクルの数は、例えばマイクロプ
ロセッサと結合されたEEPROM型メモリに記憶され
る。メモリ内のサイクル数は、作業サイクルが終了する
度に、即ちまず洗濯機がオン状態とされたことが検出さ
れ、次に洗濯機の作業プログラムの最終ステップが実行
されたことが検出される度に1ずつ加算される。サイク
ル数を電気機械的カウンタのような別の手段に記憶させ
ることは明らかに可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は洗濯機のドラムの駆動電動機をその制御回路と
共に示す説明図、第2図及び第3図は本発明の洗濯機の
制御部の機能を示すグラフである。 10・・・・・・電動機、13・・・・・・マイクロプ
ロセッサ。 FIG、1

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ドラム内の洗濯物の荷重を測定するべく洗濯物の
    ドラム回転軸線に関する慣性モーメントを測定する手段
    を含み、その際ドラムを駆動する電動機は交直両用型で
    、AC電流を供給され、この電動機の速度はプロセッサ
    、特にマイクロプロセッサで位相制御を行なうコマンド
    によって設定され、前記プロセッサはまた位相角及び供
    給電圧の値から洗濯物の前記慣性モーメントを決定し、
    更に、前記供給電圧を測定する手段が設置されている、
    洗濯物の荷重を自動的に測定する洗濯機または乾燥機。
  2. (2)供給電圧測定のため、機械始動時に位相角が所与
    の値に設定され、かつドラムの回転速度が交直両用電動
    機によつて駆動される回転計発電機などを用いて測定さ
    れ、これら設定された位相角と測定された回転速度とか
    らプロセッサが供給電圧を決定することを特徴とする請
    求項1に記載の洗濯機または乾燥機。
  3. (3)電動機の速度調節がプロセッサの記憶プログラム
    に関連付けて行なわれるように、回転速度測定手段がプ
    ロセッサの入力に接続されていることを特徴とする請求
    項1に記載の洗濯機または乾燥機。
  4. (4)供給電圧が次の関係 V_s=(K′ω_3+K″)/f(θ_3)から決定
    され、式中V_sは供給電圧であり、K′及びK″は定
    数であり、f(θ_3)は所与の位相角θ_3の所定の
    関数であり、ω_3は位相角θ_3でのドラム回転速度
    であることを特徴とする請求項2または3に記載の洗濯
    機または乾燥機。
  5. (5)機械の作業サイクルの数を記憶する手段、及びパ
    ラメータK″の値を前記サイクル数に従属させる手段が
    設置されていることを特徴とする請求項4に記載の洗濯
    機または乾燥機。
  6. (6)位相角が第1の設定値とは異なる一定設定値に維
    持され、かつドラムの回転速度が測定される第2の測定
    ステップが実施され、供給電圧は第1及び第2のステッ
    プで設定された位相角及び測定された回転速度から決定
    されることを特徴とする請求項1に記載の洗濯機または
    乾燥機。
  7. (7)供給電圧が次の関係 V_s=(K′/K_1)・{(ω_2−ω_1)/(
    θ_2−θ_1)}に基づいて決定され、式中V_sは
    供給電圧であり、K′及びK_1は定数であり、θ_1
    及びθ_2は第1及び第2の測定ステップでそれぞれ設
    定された位相角であり、ω_1及びω_2は第1及び第
    2の測定ステップでそれぞれ測定された回転速度である
    ことを特徴とする請求項6に記載の洗濯機または乾燥機
  8. (8)位相角が、第1の測定ステップではドラム回転速
    度が約200rpmとなるように設定され、第2の測定
    ステップではドラム回転速度が約400rpmとなるよ
    うに設定されることを特徴とする請求項6または7に記
    載の洗濯機または乾燥機。
  9. (9)プロセッサが洗濯物のドラム回転軸線に関する慣
    性モーメントを位相角及び供給電圧から、次の関係 ▲数式、化学式、表等があります▼ によって決定し、式中V_sは供給電圧であり、θは位
    相角であり、ωは電動機の回転速度であり、K′及びK
    は定数であり、Zは電動機のインピーダンスであり、C
    は電動機の駆動トルクであり、Lは洗濯物の前記慣性モ
    ーメントであり、Jはドラムの慣性モーメントであり、
    dω/dtはドラムの回転の加速度であり、C_Rはド
    ラムが受ける負荷トルクであることを特徴とする請求項
    1に記載の洗濯機または乾燥機。
  10. (10)洗濯物の慣性モーメント測定のため、ドラムが
    2種の異なる加速度で逐次回転され、前記慣性モーメン
    トは第1の加速の際の測定値と第2の加速の際の測定値
    との差に基づいて算出されることを特徴とする請求項1
    に記載の洗濯機または乾燥機。
JP2198973A 1989-07-28 1990-07-26 洗濯物の荷重を自動的に測定する洗濯機または乾燥機 Pending JPH0370591A (ja)

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FR8910212 1989-07-28

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JP (1) JPH0370591A (ja)
DE (1) DE69021458T2 (ja)
ES (1) ES2077657T3 (ja)
FI (1) FI91890C (ja)
FR (1) FR2650844B1 (ja)
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