WO2004029350A1

WO2004029350A1 - 洗濯機

Info

Publication number: WO2004029350A1
Application number: PCT/JP2003/008162
Authority: WO
Inventors: Tsuyoshi Hosoito; Yoji Okazaki
Original assignee: Kabushiki Kaisha Toshiba
Priority date: 2002-09-24
Filing date: 2003-06-26
Publication date: 2004-04-08
Also published as: JP3962668B2; KR100739902B1; CN100422424C; CN1685101A; JP2004113286A; EP1561851A8; US20060021392A1; TWI274092B; US8196440B2; KR20050046805A; TW200404934A; EP1561851A1; EP1561851A4

Description

明

洗濯機

技術分野

本発明は、洗い，濯ぎ及び脱水運転を行うための回転駆動力を発生させるモ一夕に流れる電流を検出し、その電流に基づいてモー夕をべクトル制御する洗濯機に関する。糸

背景技術田従来、洗濯機の回転槽内に投入された洗濯物の重量を検知する技術とし. ては、例えば、特開 2 0 0 2 — 1 2 6 3 9 0ゃ特開 2 0 0 1 — 1 7 8 9 9 2に記載されているように、モ一夕に回転センサを設け、一定電ガを供給した場合に回転速度が第 1 の回転速度から第 2の回転速度に達するまでの立上がり時間を検出し、洗濯物の重量を検出した時間に応じて検知するものがあった。

しかしながら、これらの従来技術には以下のような問題があった。第 1 に、モー夕に対する入力電力を一定とするため、モー夕電圧.を一定に維持するように制御している。ところが、モー夕は電圧が一定となる条件下であっても、負荷が変動すると出力も異なるため正確な検知ができなかった

第 2 に、上記の検出はモー夕の加速度合いを検出することに等しく、前記立上がり時間に相当する比較的長い検知期間が必要であった。更に、検知結果のばらつきが第 1 の理由によって大きくなる傾向にあり、検知動作を再試行して複数回行なわざるを得ない場合も発生し、検知により長い時間を要することもあった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、洗濯物の重量検知をより谏く正確に行うことができる洗濯機を提供することにある本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置を提供することにある。発明の開示

本発明の洗濯機は、'洗い，濯ぎ及び脱水運転を行うための回転駆動力を発生させるモー夕と、このモー夕に流れる電流.を検出する.電流検出手段と、この電流検出手段によって検出された電流に基づいて前記モー夕をべクトル制御することで、当該モ一夕の発生トルクが少なくとも洗い運転と脱水運転との夫々につい T最適となるように制御するトルク制御手段と、前記電流検出手段によって検出された電流に基づいて前記モー夕の回転速度を制御する速度制御手段とを備えてなるものにおいて、前記モー夕の回転速度が変化している期間におけるトルク電流の大きさに基づいて回転槽内の洗濯物の分量を判別する分量判別手段を備えることを特徴とする。即ち、モー夕の回転速度が一定の状態では、モ一夕の出力トルク'の変化は回転槽内の洗濯物の量が異なった場合でも少ないが、モ一夕の回転速度が変化している状態では、出力トルクは洗濯物の量に応じて大きく変化する。そして、モ一夕をベクトル制御する場合に得られる q ( quadrature )軸電流は、モー夕の出力トルクに比例した電流、即ちトルク電流である.。従つて、分量判別手段が上記のように判別を行なうことで.、 '槽内の洗濯物の分量をより正確に判別することができる。また、単に所定期間における q 軸電流の値を参照すれば良いだけであるから、従来よりも短時間で検知を行なうことができる。

この場合、分量判別手段を、モ一夕が加速している期間におけるトルク電流の大きさに基づいて洗濯物の分量を判別するように構成すると良い。即ち、洗濯機の運転制御においては専ら加速に関する制御が主であるから、その加速期間に洗濯物の分量を容易に判別することができる。

また、モー夕又はモ一夕近傍の雰囲気温度を検知する温度検知手段を備え、分量判別手段を、前記温度検知手段によって検知された温度に基づいて洗濯物分量の判別結果を補正するように構成しても良い。即ち、回転機構部においては、機械摩擦力が、潤滑剤として使用されている油の粘性が雰囲気温度で変化することなどに基づいて変動する。従って、温度検知手段によって検知された温度に基づいて判別結果を補正すれば、検知精度を向上させることができる。

更に、トルク電流に基づいて回転槽内における洗濯物のアンパランス状' 態を検知するアンバランス検知手段を備え、分量判別手段を、前記アンバランス検知手段によつて検知されたアンバランス状態に基づいて洗濯物分量の判別結果を補正するように構成しても良い。モー夕は、例えば、回転槽内における洗濯物の分布で定まるアンバランスの状態が著しい場合は回転し難くなるため、そのようなケースで検知される洗濯物の分量は多めになることが想定される。従って、そのような場合は、検知結果がより小さくなるように補正を行な.えば、検知精度を更に向上させることができる。図面の簡単な説明 - 図 1 は、本発明の一実施例であり、洗濯機の制御回路がドラム内に投入された洗濯物の量を検知するために行う制御内容を示すフローチャートでめる。

図 2は、図 1 に示すフローチャートが実行される場合における洗濯機モ —夕の駆動パターンと、洗濯機モー夕の出力トルクの変化状態の一例を示すものである。

図 3は、補正積分値 Q cに応じて、洗濯物の重量を検知す.るためのテーブルを示すものである。

図 4は、洗濯物のアンバランス状態が小さい場合（ a ) と大きい場合（ b ) とについて、（ 1 ) 式により補正が行なわれる具体数値例を示すもおのである。

図 5は、横軸に負荷重量，縦軸に q軸電流積分値をとり、アンバランス：大の場合の補正前と、アンバランス：大，小夫々の場合の補正後の値と ■ をグラフにして示すものである。

図 6は、洗濯機の全行程の流れを示すものである。

図 7は、制御回路が検知した重量に応じて必要となる洗剤; Sを表示させ · るための対応テーブルを示すものである。

図 8は、ドラム式洗濯機の構成を示す縦断側面図である。

.図 9は、洗.濯機の'電気的構成を示す図である。 · ■ 発明を実施するための最良の形態 , 以下、 .本発明の一実施例について図面を参照して説明する。図 8は、ドラム式:洗濯機の縦断側面図である。キャビネット 1 は鋼板を矩形箱状に組合わせてなるものであり、そのキャビネヅト 1 の前板には円形状の開口部 2が形成されてい'る。また、キャビネット 1 の前板には円形状の扉 3が回動可能に装着されており、開口部 2は扉 3の回動操作に基づいて開閉され，る。

ドアロック機構 4 (図 9参照）は、キャビネット 1'に装着されている。このドアロック機構 4は電磁ソレノイド（図示せず）を駆動'源とするもので、電磁ソレソイドは、扉 3の閉鎖時に励磁されるとプランジャがロック位置に移動することで扉 3 を閉鎖状態にロックする。 ' ' '

後面が閉塞された円筒状をなす水受槽 5は、キャビネヅト 1 '内に収納さ .れており-、複数のアブソ一バ 6の口ヅド 7が連結され.ている。：これら複数のァプソ一バ 6 のシリンダ 8 はキャビネヅト 1 の底板に固定されており、水受槽 5は、複数のァブソーバ 6 により軸心線が水平となる横向き状態に弾性ま持されている。

+ 円形状の開口部 9は水受槽 5に形成されており、ベロー 1 0は開口部 9 の周縁部と前方の開口部 2の周縁部との間に介在している。このペロー 1 0は円筒状をなし、開口部 2 と開口部 9 との間はべロー 1 0 を介して水密に連結されている。円筒状の排水口 1 1 は、水受槽 5の最底部に固定されており、排水口 1 1 の上端部は水受槽 5内に通じ、排水口 1 1の下端部はキヤビネヅト 1 の外部に通じている。電磁式の排水弁 1 2は排水口 1 1 内に装着されており排水口 1 1は、排水弁 1 2の状態が切換わることによって開閉される。洗濯モー夕 1 3はァゥ夕口一タ形の三相 D Cブラシレスモー夕からなるもので、キャビネヅト 1 内に配設されている。円筒状のブラケヅト 1 4は水受槽 5の後面に固定されており.、ステ一夕コア 1 5がブラケヅト 1 4の外周部に固定されている。このステ一夕コア 1 5 は 3 6本のティ一スを有し、 3 6本のティースのうち所定の 1 2本のティースには U相コイル 1 5 uが卷装され、別の 1 2本のティースには V相コイル 1 5 Vが卷装され、残りの 1 2本のティ.一スには W相コイル 1 5 wが卷装されている，（図 9.参照）。 . .

2個の軸受 1 6はブラケット 1 4の内周面に装着されており、'両軸受 1· 6の内周面には回転軸 1 7が装着されて.いる。この回転軸 1 7は水受槽 5 と同一の軸心を有するもので、回転軸 1 7の前端部は水受槽 5の内部に揷入されている。また、 .後面が閉塞された円筒状をなす口一夕コア 1 8 .は回転軸 1 7の後端部に固定されており、 2 4個の口一夕マグネヅト 1 9は口 —夕コア 1. 8の内周面に固定されている。 '

水受槽 5.内に位置するドラム.（回転槽） 2 1 は、洗濯モー.夕 1 3 の回転軸 1 7に固定されている。このドラム 2 1 は後面が閉塞された円筒状をなすも.のであり、水受槽 5.と同軸な水平状態に設置されている。また、ドラム 2; 1の周方向部分には全域に渡って複数の脱水孔. 2 2 ·が形成され、円形状の開口部 2 3がドラム 2 1 の前面に形成されている。この開口部 2 3 は水受槽 5の開口部 9の後方に対向しており、ドラム. 2 1 内には、洗濯物（図示せず）が扉 3の開放状態で水受槽 5の開口部 9から開口部 2 3 を通して投入される。

例えばサーミス夕などからなる温度センサ（温度検知手段） 9 0 は、ドラム 2 1の背面部に対向し、且つモー夕 1 3の回転軸 1 7の近傍側に位置する水受槽 5の内面に配置されている。この温度センサ 9 0は、モー夕 1 3を中心とする回転機構部近傍の雰囲気温度を検出するために配置されている。温度センサ 9 0のセンサ信号は、図 9に示すように制御回路 3 7 に出力されるようになっている。

電磁式の給水弁 2 4 (図 9参照）は、キヤビネツト 1 内の上端部に固定されている。この給水弁 2 4は入力ポート，給水用出力ポート，除湿用出力ポートを有し、給水弁 2 4の.入力ポートは水道の蛇口に給水ホス（図示せず）を介して接続されている。この給水弁 2 の給水用出力ポーは水受槽.5内に通じており、排永弁 1 2の閉鎖状態で給水用出力ポートが開放されると、水道水が水道の蛇口から給水弁 2 4を通して水受槽 5 内に注入されて貯溜さ'れる。 ' '

水位センサ 2 5 (図 9参照）は、キャビネット 1 内に配設されている。この水位セ,ン.サ 2. 5 は、円筒状をなすコイルの内周部に導電性のポールを軸方向へスライド可能に揷入し、水受槽 5 内の水.位に応じてポールをスライドさせることで.コイルに対する軸方向のラヅプ量を変化させ、両者のラップ量に応.じた周波数の水位信号を出力する。 . ' - ファンケ一.シング 2 6は、キャビネット 1の天井板後端部に位置して固' 定されている。このファンケーシング 2 6は前面に吐気口を有し下面に吸気口を有する渦巻き形のもので、その内部にはファン（いずれも図示せず ) が回転可能に収.納されている。また、ファンモ一夕 2 7 (図 9参照）はキャビネヅト 1 の天井板に固定されている。このファンモー夕 2 7 はコンデンサ誘導モ一夕からなり'、その回転軸はベルト伝達機構（図示せず）を介してファンの回転軸に連結されている。

縦長な除湿ダクト 2 8は、水受槽 5 の後面に固定されている。この除湿ダクト 2 8 の下端部は水受槽 5内に通じ、上端部はファンケ一シング 2 6 の吸気口に接続されており、ファンの回転時には水受槽 5 内の空気が除湿ダクト 2 8 を通してファンケ一シング 2 6 内に吸引される。

ヒータケース 2 9 は、キャビネヅト 1 の天井板においてファンケーシング 2 6の前方に位置して固定されており、その後方側には中継ダクト 3 0 の前端部が接続されている。中継ダクト 3 0の後端部はファン.ケ一シング 2 6の吐気口に接続されており、ファンケ一シング 2 6内に吸引された空気は中継ダクト 3 0 を通してヒ一夕ケース 2 9内に流入する。ヒ一夕 9 1 (図 9参照）は、ヒー夕ケース 2 9内に収納されており、. ヒ夕ケース 2 9内.に流入した空気はヒ一夕 9 1 により加熱されることに基づいて温風化される。

•ヒー夕ケース— _{2 9} の前方側には、温風ダクト 3 1 の一端部が接続されている。この温.風ダグ.ト 3 1 の他端部はべロー 1 0 を貫通して水受槽 5内に ' 通じており、ヒータケース 2 9内で生成される温風は温風ダクト 3 1 を通して水受槽 5内およびドラム 2 1 内に放出される。また、除湿ホース（図示せず）の一端部は、給水弁 2 4の除湿用出力ポートに接続されている。この除湿ホースの他端部は、除湿ダクト 2 8内の上端部に通じており.、除湿ダクト 2 8内には、水道水が除湿用出力ポートの開放に基づいて注入され'る。 - 操作パネル 3 2は、キャビネット 1 の前方側に固定されており、ドア口ヅクスイッチ 3 3 (図 9参照）および運転スィッチ' 3 4 (図 9参照）が操作パネル 3 2の前面に装着されている。また、回路ボックス 3 5は、操作パネル 3 2の後面に装着されており、その内部には回路基板 3 6が収納されている。 ·

.回路基板 3 6 には制御回路（電流検出手段，トルク制御手段，速度制御手段，分量判別手段，温度検知手段，アンバランス検知手段） 3 7が搭載 ' されている。この制御回路 · 3 7はマイクロコンピュー夕を主体に構成され、制御回路 3 7の入力端子には回転センサ' 2 0，水位センサ 2 5 , ドア口ヅクスイッチ 3 3 , 運転スィッチ 3 4が電気的に接続されている。また、制御回路 3 7の出力端子には、駆動回路 3 8を介してドアロック機構 4，排水弁 1 2 , 給水弁 2 4 , ファンモー夕 2 7，ヒー夕 9 1 が電気的に接続されている。尚、制御回路 3 7はドアロックスイッチ 3 3の操作を検出すると、ドアロック機構 4を駆動して扉 3を閉鎖状態にロヅクする。

制御回路 3 7の内部 R O Mには P W M信号生成用の制御プログラムが記 . 録されている。制御回路 3 7は、正弦波状の通電信号 D u , D V，：. D wを回転センサ 2 0からの回転信号 H uおよび H Vを制御プログラムに基づいて処理することで生成する。これら通電信号 D u D wは、 U相コイル 1 5 u〜 1 5 wの駆動夕ィミングおよび印加電圧を確定するものであり、 P W M回路 3 9に出力される。尚、 W相コイル 1 5 w'の通電信号 D wは回転信号 H uおよび H v'に基づいて W相の回転信号 H wを演算し、演算結果に基づいて設定される。 ,

P W M回路 3 9は制御回路 3 7の一部として構成されたものであり、三角波発生.器お.よび比較器（いずれも図示せず）を有している。前者の三角波発生器は所定周波数の三角波信号を生成するもので、後者の比較器は三角波信号を通電信'号 D u ~ D wと比較することに基づい.て.駆動信号（ P. W · M信号） V u p ~ V w nを生成する。 . ■ · 回路基板 3 6 には下記構成の電源回路 4 0およびモータ駆動回路 4 1が搭載されている。商用交流電源 4 2の一方の出力端子には、リアクトル 4 . 3 を'介して整流回路 4 4の一方の入力端子が接続されている。この商用交流電源 4 2の他方の出力端子には、整流回路 4 4の他方の入力端子が接続されてお .り、整流回路 4 4の両出力端子間にはコンデンサ 4 5および 4 6 の直列回路が接続されている。これらコンデンサ 4 5および 4 6 .の共通接続点は商用交流電源 4 .2 の一方の出力端子に接続されて'おり、上方のコンデンサ 4 .5 には正側の整流出力が充電され、下方のコンデンサ 4 6 には負側の整流出力が充電される。

定電圧回路 4 7は、整流回路 4 4の両出力端子間に接続されている。この定電圧回路 4 7はスイッチングレギユレ一夕を主体に構成され、制御回路 3 7等を駆動するための低圧直流電源 V ccを、コンデンサ 4 5および 4 6 によって生成される高圧直流電源を降圧して生成する。

インバー夕回路 4 8は、整流回路 4 4の両出力端子間に接続されている。このインバー夕回路 4 8は、 I G B T 4 8 u p〜： E G B T 4 8 wnを三相プリヅジ接続したもので構成される。洗濯モー夕 1 3の U相コイル 1 5 .u ~W相コイル 1 5 wは、インバ一夕回路 4 8の ϋ相出力端子〜 W相出力端子に接続されている。尚、符号 4 9は I G B T 4 8 u p〜ェ G B T 4 8 w ηのコレク夕'端子およびエミヅ夕端子間に接続され:たフリーホイ一ル'ダ. ィオードを示す。

I G Β Τ 4 8· u ρ〜 4 8 w ηのゲート端子は I G Β Τ ドライブ回路 5 0 に接続されている。この I G B T ドライブ回路 5 0はフォト力ブラを主体に構成され、 I GB T 4 8 u p〜 4 8 wnのゲ一ドドライブ信号を P WM 回路 3 9からの駆動信号 V u p ~ V w nに基づいて生成する。

.. また、下ァーム側'の 1 0：874 8 11 1 〜 4 8 ^ のエミヅ夕は、夫々電 . 流検出用.のシャン:ト抵抗（電流検出手段） 5 1 u ~ 5 1 wを介してグラン . ド.に接続されてい.る。また、両者の共通接続点は、電圧レペルシフト '増幅回路 5 2を介して制御回路 3 7の内部にある A/D丧.換回路（電流検.出手段） 5 3の入力ポートに接続されている。' 尚、シャント抵抗 5 1の抵抗 '値は 0. 1 Ω程度である。 .

電圧レベルシフト '増幅回路 5 2はオペアンプなどを含んで構成され、シャント抵抗 5 1の端子電圧を増幅すると共にその増幅信号の出力範囲が '正側に.収まるように（例えば、 0〜十 5 V ) バイアスを与える。そして、制御回路 3 7·は、モ一夕.1 3の出力トルクを、シャ.ント抵抗' 5 1 ~ 5 1 wにより検出される相電流に基づいてセンサ.レス方式でべク.トル制御.すると共に、回転速度を P I制御するように構成されている（詳細については、特願 2 0 0 2— 2 7 6 9 1を参照）。

ベクトル制御及び P I制御の概略を以下に述べる。尚、（ α , β ) は三相ブラシレスモー夕 · 1 3の各相に対応する電気角 1 2 0度間隔の三相（ U V W) 座標系を直交変換した直交座標系を示し、（ d , q) はモー夕 1 3 の口一夕の回転に伴って回転している 2次磁束の座標系を示す。

P I制御部は、モ一夕 1 3の目標速度指令 wref とモータ 1 3の検出速度との差分量に基づいて P I制御を行い、 q軸電流指令値 I qrefと d軸電流指令値 I drefとを生成出力する。 d軸電流指令値 I drefは、洗いまたは濯ぎ運転時には " 0 " に設定され、脱水運転時には弱め界磁制御を行うため所定値に設定される。

電流 P I制御部は、 d軸電流指令値 I dref, q軸電流指令値 I qrefと、 a ? / d q変換部より出力される q軸電流値 I q , d軸電流値 I d との減算結果に基づいて P I制御を行い、 q軸電圧指令値 V q及び d軸電圧指'令値 V dを生成出力する。 d q /ひ ?変換部には、エスティメ一夕によって. 検出されたモ一夕 1 3における 2次磁束の回転位相角（口一夕位置角） Θ. が与えられている。 d q / ?変換部は、回転位相角 0に基づいて電圧指令値 V d， V qを電圧指令値 Vひ， V y5に変換する。 '

ひ ? / U VW変換部は、電圧指令値 Vひ， V ^を.三相の電圧指令値 V u . , V V , Vwに変換して出力する。 P WM形成部には、電圧指令値 V u， V V , Vwと、初期パターン出力部によって出力される起動用の電圧指令' 値との何れか一方が切替えられて与えられる。

シャント抵抗 5 1 によって検出された相電流は、 A/D変換部 5 3 により A/D変換される。 U VW/ひ /?変換部は、三相の電流デ一夕 I u， I v， I wを直交座標系の 2軸電流デ一夕 I ひ， I ^に変換する。ひ /? / d q変換部は、ベクトル制御時にはエスティメ一夕よりモー夕 1 3の口一夕' 位置角 0.を得ると、 2軸電流デ一夕 I ひ， I ?を回転座標系（ d , q ) 上の d軸電流値 I d , q軸電流値 I qに変換する。そして、. U V W/ひ ?変換部は、 d軸電流値 I d， q軸電流値 I qを前述したようにエスティメー夕等に出力する。エスティメ一夕は、ロー夕位置角 0及び回転速度 ωを d 軸電流値 I d , q軸電流値 I qに基づいて推定し、各部に出力する。

次に、本実施例の作用について説明する。図 1 は、制御回路 3 7がドラム 2 1 内に投入された洗濯物の量を検知するために行う制御内容を示すフ口—チャートであり、図 2はその場合におけるモー夕 1 3の駆動パ夕一ンとモ一夕 1 3の出力トルクの変化状態の一例を示すものである。制御回路 3 7は、モ一夕 1 3 の駆動制御を開始すると（ステップ S 1 ) 、先ず、口一夕の位置決めを直流励磁により行なう（ステップ S 2 )。それから、上述したように初期パターン出力部によって出力される起動用の電圧指令により強制転流動作が行なわれ、モー夕 1 3は起動される（ステヅプ S 3 )。 'そして、制御回路 3 7は、続くステップ S 4に'おいてモ一夕 1 3の回転速度が 3 0 r p mに達するまで、強制転流動作をステップ S 3 において継続する ·。こめ強制転流動作の継続中は、制御回路 3 7は重量検知処理を開始しない。

' モ一夕 1 3 の回転速度が 3 0 r p mに達すると（ステップ S 4 , 「 Y E S」）、制御回路 3 7は、制御をベクトル制御側に切替える。そして、速度 P I制御により、モー夕 1 3の回転速度が約 3秒間で目標回転数（例えば、 2 0 0. r p mとする）に達するように加速させる（ステヅプ S 5 , 図 2 参照）。 '

この時、モー夕 1 3の出力トルクは図 2に示すように回転数の上昇に比例して上昇するが、トルクの上昇態様はドラム 2 1 内の洗濯物の重量に応 • じて異なる。'そして、この出力トルクは、ベクトル制御において得られる . q軸電流値 I qに略比例したものとなっている。.

そこで、制御回路 3 7は、約 3秒間の加速期間において q舳電流値 I q を一定時間毎にサシプリングして積分（積算）し続ける（ステップ S 6 ) 。即ち、ドラム 2 1 の回転速度が変化している状態におけるモ一夕 1 3の出力トルクは、負荷たる洗濯物の重量に応じて変化するので、その期間における q軸電流の値（出力トルクに相当する）を積分すれば、洗濯物の.重量を推定することが可能である。

また、制御回路 3 7は、 q軸電流値 I qを積分し続けると共に、 q軸電流の変動分についても積分を行なう（ステップ S 7 )。これは、 q軸電流の変動状態を参照すると、ドラム 2 1 内における洗濯物の分布の偏り度合い、即ちアンバランス状態が判るので、洗濯物の分量の推定結果をそのァンバランス状態に応じて補正するためである。即ち、モ一夕 1 3は、アンバランス状態が著しい場合は回転し難くなるため、そのようなケースで検知される洗濯物の分量は多めになることが推定される。従って、制御回路 3 7は、そのような場合検知結果がより小さくなるように補正を行なう。尚、ドラム 2 1内における洗濯物のアンバランス状態を q軸電流の変動状態に基づいて検知する方式は特願 2 0 0 2— 2 1 2 7 8 8において詳細に開示されており、ここでは、その方式を応用している。即ち、ステップ S 6においてサンプリングした q軸電流値を必要に応.じて間引きし、各サンプル値を 2乗演算したものを q軸電流の変動分とみなし、ステップ S 7 では、その演算結果を積分する。 .

続くステヅプ S 8において、制御回路 3 7はモ一夕 1 3の回転数が目標回転数たる 2 0 0 r p mに達したか否かを判断し、達していなければ（「 N.0」）ステヅプ S 5に戻り、達していれば（「 Y.E S」）、回転機構部近傍の温度 Tを、温度センサ 9 0が出力するセンサ信号を参照して検出する (ステップ S 9 )。即ち、モー夕 1 3の機械摩擦力は、軸受けなどの回転機構部に注入されている潤滑油の粘性が温度 Tに応じて変化することなどに基づいて変化する。従って、モー夕 1 3の負荷状態もそれに応じて若干変化することから、後述のように補正を行なう。

それ.から、 .制御回路 3 7は、洗濯物の重量を演算して推定する。ステツプ S 6で積分した q軸電流値を Q I，ステップ' S 7で積分した q軸電流の変動値を Qchl , とすると、洗濯物のアンバランス状態及び回転機構部近傍の温度 T CC) によって補正された積分値 Qcは、以下のように演算される。

Q c = Q I X { k 1 / ( Q chl + k 2 )} x T/k 3 ··· ( 1 ) 但し、 k l , k 2 ,. k 3は定数である。 .

そして、洗濯物の重量は、補正積分値 Qcに応じて図 3に示すように推定される。

その後、制御回路 3 7は、モ一夕 1 3を減速させて停止させると処理を終了する（ステップ S 1 1 )。 2

13 - ここで、図 4は、洗濯物のアンパランス状態が小さい場合（ a) と大きい場合（ b ) とについて、（ 1 ) 式により補正が行なわれる具体数値例を示す。但し、定数 k l = l . 0， k 2 = 0 , 8 とし、温度 Tによる補正は除外している。例えば、洗濯物の重量（負荷重量）が 3 k gである場合、アンバランス：小，における Q軸電流積分値 Q ェは 7'. 5 A . S , アンノランス：大，における Q軸電流積分値 Q I は 9 . 5 A . S とより大きな値

' で検出される。しかし、それに応じて、 Q軸電流の変動分積分値 Qchl も前者が 0 . 2 A · S，後者が 0 . 5 A · S となるので、（ 1 ·) 式による演算結果である補正積分値 Qcは、前者が Ί , 5 A · S , 後者が 7 . 3 0 7 · '-A ' S となり、同程度の値となるように補正されている。

また、図 5には、横軸に負荷重量，縦軸に Q軸電流積分値を.とり、アンバランス：大の場合の補正前と、アンバランス：大，小夫々の場合の補正後の値とをグラフにして示すものである。尚、図 4の例では、アンバランス：小の場合は補正前，補正後の値が一致するようになっている。 .このよ ' うに、アンバランスに大小がある場合でも、両者が略等しくなるように補正されていることが判る。

また、図 6は、洗濯機の全行程の流れを示すものである。'即ち、ユーザがドラム 2 1 内に衣類などの洗濯物を投入し、適当な洗濯コースを選択してスタートさせると、先ず、上述した重量検知が行なわれる。そして、制御回路.3 7 は、検知した重量に応じて必要となる洗剤量を図示しない表示部に表示させ（図 7参照）、ユーザがそめ表示に基づく量の洗剤を投入すると、残りの行程が完了するまでの時間表示が行われる。 .

それから、給水，洗い，排水，しぼり，の洗い行程が行なわれ、続いて

、給水、すすぎ撹拌，排水，のパ夕ーンを 2回繰り返すすぎ行程が行なわれる。その後、脱水行程，乾燥行程を経て全行程が終了する。

以上のように本実施例によれば、制御回路 3 7 は、洗濯機モー夕 1 3の出力トルクをべクトル制御すると共にモー夕 1 3 の回転速度を P I制御し

、モ一夕 1 3の回転速度が変化している期間におけるトルク電流の大きさに基づいて回転槽内の洗濯物の重量を判別するようにした。即ち、モー夕 1 3の回転速度が変化している状態では、出力トルクはドラム 2 1 内の洗濯物の量に.応じて大きく変化する。そして、モ一夕 1 3をベクトル制御する場合に得られる q軸電流は、モ一夕の出力トルクに比例した電流、即ち：トルク電流であるから、ドラム 2 1 内の洗濯物の重量をより正確判別することができる。また、単に所定期間における q軸電流の値を参照すれば良い'だけであるから、従来よりも短時間で検知を行なうことができる。この場合、制御回路 3 7は、モー夕 1 3が加速している:期間におせるトルク電流の大きさに基づいて洗濯物の分量を判別するので、洗濯機の運転制御において主に行われる加速の期間に洗濯物の重量を容易に判別することができる。 .

また、. 制御回路 3 7は、温度センサ 9 0 によって検知された温度に基づいて洗濯物分量の判別結果を補正するので、温度によつで変化する回転機構部の機械摩擦力を考慮した補正を行なうことで、検知精度を向上させることができる。 . - 更に、制御回路 3 7は、 q軸電流の変動状態により、ドラム 2 1 内の洗濯物のアンバランス状態に基づいて洗濯物の重量の判別結果を補正するの . で、アンバランス状態に応じて異なるモー夕 1 3の負荷量をも考慮して、検知精度を更に向上させることができる。

本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のよ.うな変形または拡張が可能である。 .

モー夕の回転が加速している期間に限ることなく、減速.している期間について同様の検知を行っても良い。

アンバランス状態や回転機構部近傍の温度に応じて行なう補正は、必要に応じて行なえば良い。

特開 2 0 0 1 — 1 7 8 9 9 2に示されているように、重量検知動作の開始時に洗濯物のアンバランスが著しく大きいと判断された場合（例えば、モー夕 1 3 の回転数が Ί 0 0 r p mに達した時点で q軸電流の変動値が設定された上限を超えた場合）は、大きな振動が発生するのを防止するため検知動作を停止して最大容 Sであると判定しても良い。

温度検出手段は、モ一夕又はモー夕の近傍の温度を検出するように配置すれば良い。

ドラム式洗濯機に限ることなく、洗.濯運転時には撹拌翼を回転させる縦型の全自動洗濯機についても同様に適用することが可能である。産業上の利用可能性

以上のように本発明の洗濯機によれば、槽内の洗濯物の分量をより正確，に判別することができる。また、従来よりも短時間で検知を行なうことができる。

Claims

請求の範囲

1. 洗い，濯ぎ及び脱水運転を行うための回転駆動力を発生させるモー夕 ( 1 3 ) と、このモ一夕（ 1 3 ) に流れる電流を検出する電流検出手段（ 3 7 , 5 1， 5 3 ) と、この電流検出手段（ 3 7 , 5 1 , 5 3 ) によって検出された電流に基づいて前記モ一夕をベクトル制御することで、当該モ —夕（ 1 3 ) の発生トルクが少なくとも洗い運転と脱水運転との夫々にいて最適となるように制御するトルク制御手段（ 3 7 ) と、 .前記電流検出手段（ 3 7 , 51 , 5 3 ) によって検出された電流に基づいで前記モー夕 ( 1 3 ) の回転速度を制御する速度制御手段（ 3 7 ) とを備えてなる洗濯機に.おいて、

前記モ一夕（ 1 3 ) の回転速度が変化している期間にお-けるトルク電流の大きさに基づいて回転槽（ 2 1 ) 内の洗濯物の分量を判別する分量判別手段（ 3 7 ) を備えることを特徴とする。 · .

2. クレーム 1に記載の洗濯機において、 '

分量判別手段（ 3 7 ) は、モー夕（ 1 3 ) が加速してい.る期間におけるトルク電流の大きさに基づいて洗濯物の分量を判別する。 .·

3. クレーム 1又は 2に記載の洗濯機において、

モー夕（ 1 3 ) 又はモー夕（ 1 3 ) 近傍の雰囲気温度を検知する温度検知手段（ 3 7 , 9 0 ) を備え、

分量判別手段（ 3 7 ) は、前記温度検知手段（ 3 7， 9 0 ) によって検知された温度に基づいて洗濯物分量の判別結果を補正する。

4. クレーム 1乃至 3の何れかに記載の洗濯機において、

トルク電流に基づいて回転槽内における洗濯物のアンバランス状態を検知するアンバランス検知手段（ 3 7 ) を備え、

分量判別手段（ 3 7 ) は、前記アンバランス検知手段（ 3 7 ) によって検知されたアンバランス状態に基づいて洗濯物分量の判別結果を補正する