(57)【要約】【課題】アンバランス量の検知のためだけに回転数を増減させる無駄を省き、低速域から高速域まで円滑にアンバランス量を検知することを通じて、脱水工程を滞りなく行うことによって洗濯時間を短縮することができるドラム式洗濯機を提供する。【解決手段】ドラムが第１の回転数域にあるときはトルク電流を利用した第１の検知モードによってアンバランスを検知し、ドラムが第１の回転数域よりも高い第２の回転数域にあるときは加速度センサを利用した第２の検知モードによってアンバランスを検知する。このため、アンバランス量の検知のためだけに回転数を増減させる無駄を省き、低速域から高速域まで円滑にアンバランス量を検知することを通じて、脱水工程を滞りなく行うことによって洗濯時間を短縮することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向又は傾斜方向に延びる軸線周りに回転可能に構成された有底筒状のドラムと、前記ドラムの回転数をモータ制御回路を通じて制御する回転速度制御部と、前記モータ制御回路のトルク電流を検知するトルク電流検知部と、前記ドラムの振動を検知して出力する加速度センサと、前記ドラムの回転位置を検知して出力するドラム位置検知部と、前記ドラム内のアンバランスを検知するアンバランス検知部とを備えるものであって、
前記アンバランス検知部は、前記トルク電流と前記ドラム回転位置とによってドラム内のアンバランス量およびアンバランス位置を検知する第１の検知モードと、前記加速度センサの出力と前記ドラム回転位置とによって前記ドラム内のアンバランス量およびアンバランス位置を検知する第２の検知モードとを有し、
前記回転速度制御部は、第１の回転数域にあるときには、前記第１の検知モードによって検知されるドラム内のアンバランス量およびアンバランス位置に基づいてドラムの回転数を制御し、前記ドラムの回転が前記第１の回転数域よりも高い第２の回転数域にあるときには、前記第２の検知モードによって検知されるドラム内のアンバランス量およびアンバランス位置に基づいてドラムの回転数を制御することを特徴とするドラム式洗濯機。
【請求項２】
前記第１の回転数域と前記第２の回転数域の間に中間回転数域を設け、前記回転速度制御部は、前記ドラムの回転が前記中間回転数域にあるときには前記第１の検知モードによって検知されるドラム内のアンバランス量及びアンバランス位置と前記第２の検知モードによって検知されるドラム内のアンバランス量及びアンバランス位置とに基づいてドラムの回転数を制御することを特徴とする請求項１に記載のドラム式洗濯機。
【請求項３】
前記第１の回転数域は、脱水が始まる前の回転数域に設定され、前記回転速度制御部は、前記第１の検知モードにおいて検知されるアンバランス量が予め定めた第１脱水閾値以下であるときは、脱水最高速度に向けて加速を行い、第１脱水閾値よりも大きいときは、ドラム内の収容物を分散するためのブレーキ制御を行うことを特徴とする請求項２に記載のドラム式洗濯機。
【請求項４】
前記中間回転数域は、トルク電流による検知範囲と加速度センサによる検知範囲とが一部重畳する領域に設定され、前記回転速度制御部は、前記第１の検知モードまたは前記第２の検知モードのいずれも中間脱水閾値以下であるときは脱水最高速度に向けて加速を行い、前記第１の検知モードまたは前記第２の検知モードの何れかが中間脱水閾値よりも大きいときは、ドラム内の収容物を分散するためのブレーキ制御を行うことを特徴とする請求項２又は３に記載のドラム式洗濯機。
【請求項５】
前記第２の回転数域は、中・高速回転数域に設定され、前記回転速度制御部は、前記第２の検知モードにおいて検知されるアンバランス量が予め定めた第２脱水閾値以下であるときは、脱水最高速度に向けて加速を行い、前記第２脱水閾値よりも大きいときは、ドラム内の収容物を分散するためのブレーキ制御を行うことを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載のドラム式洗濯機。
【請求項６】
前記第１回転数域よりも低い領域に初期アンバランス測定回転数を設定し、前記回転速度制御部は、前記第１の検知モードにおいて検知されるアンバランス量が予め定めた初期分散閾値以下であるときは、脱水最高速度に向けて加速を行い、前記初期分散閾値よりも大きいときは、ドラム内の収容物を分散するためのブレーキ制御を行うことを特徴とする請求項２〜５の何れかに記載のドラム式洗濯機。
【請求項７】
前記ドラムがブレーキ制御を行うために前記第１回転数域よりも低い領域に重力と遠心力がほぼ釣り合う分散開始回転数と、重力が遠心力を上回る分散回転数とを設定し、前記回転速度制御部は、ブレーキ制御を行う際は前記ドラムの回転数を前記分散開始回転数に保ち、第１の検知モードにおいてアンバランスがドラム上部に位置したときに前記分散回転数に向かって減速する制御を行うことを特徴とする請求項３〜６の何れかに記載のドラム式洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は脱水機能を有するドラム式洗濯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般家庭あるいはコインランドリーなどに設置される洗濯機は、洗濯脱水機能、洗濯脱水乾燥機能を備えるものがある。
【０００３】
脱水機能を有する洗濯機は、ドラム内で洗濯物の偏りにより振動や騒音が発生する。また洗濯物の偏りが大きければ、回転時のドラムの偏心量が大きくなり、回転に大きなトルクが必要となるので脱水運転を開始することができない。
【０００４】
また従来の洗濯機では、洗濯槽の近傍に位置付けられたマイクロスイッチにより、ドラムのアンバランス量を機械的に検知する構造がとられていた。マイクロスイッチを設けた構造の場合、マイクロスイッチが作動し得るよう、製造時にマイクロスイッチの動作距離を精密に調整する調整作業が必要であった。
【０００５】
また洗濯機の据え付け状況によっては、洗濯槽の位置が所定の位置からずれてしまうことがあり、この位置ずれがマイクロスイッチの動作距離のずれを招来してしまい、振動検知すなわち洗濯槽のアンバランス量が正確に検知できないという不具合を発生させていた。
【０００６】
またマイクロスイッチによらないアンバランス量の検知方法として、ドラムを駆動するモータを制御するドラムインバータとも称されるモータ制御回路を用いたものも提案されている。この検知方法は、モータ電流の変動が負荷トルクの変動により生じ、モータ電流のピークはドラムの１回転期間内において負荷トルクが最大になるタイミングで発生することに着目し、モータ制御回路を構成するインバータのトルク電流を通じてトルクの変動を検知し、当該トルクの変動から洗濯物の偏りであるアンバランス量を検知するというものである（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３３３２７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、インバータのトルク電流の特性として、低回転域でしかトルク電流検知ができないデメリットがある。つまり、中速回転数以上ではアンバランス量が検知できないことになり、脱水による水の抜け方が異なる衣類の場合、低速回転ではバランスがとれていても、高速回転になると衣類バランスが崩れて強振動が発生する恐れがある。
【０００９】
このように回転数が高い状態にある洗濯槽のアンバランス量を検知しようとすれば、一旦回転数を低下させてからモータ制御回路によるアンバランス量の検知を行わなければならない。すなわち、回転数を一旦低下させてから再び上昇させるということは、脱水工程の時間が長くなってしまうということを意味する。
【００１０】
これに対して、加速度センサを用いることも考えられる。加速度センサであればモータ制御回路でカバーできない中、高速域でのドラムのアンバランス量を検知することが可能である。しかしながら、加速度センサは逆に低速域でのドラムのアンバランス量を検知することができないため、検知可能な回転数まで一旦ドラムを加速し、アンバランスが生じていれば再び減速してブレーキ制御等のアンバランス量を低減する制御を行わなければならない。
【００１１】
つまり、トルク電流によってアンバランス量を検知する場合には、アンバランスがあるか否かも分からない段階で、アンバランス量の検知のために中・高速域から一旦回転数を低下させてアンバランス量を検知する処理が必要になる。一方、加速度センサによってアンバランス量を検知する場合には、アンバランスがあるか否かも分からない段階で、アンバランス量の検知のために低速域から一旦中・高速域に回転数を上昇させてアンバランス量を検知する処理が必要になる。
【００１２】
このような制御は、最高脱水回転数に至るまでの立ち上げ時間に遅れが生じる要因になり、ひいては洗濯時間全体を引き延ばす原因となる。
【００１３】
本発明は、アンバランス量の検知のためだけに回転数を増減させる無駄を省き、低速域から高速域まで円滑にアンバランス量を検知することを通じて、脱水工程を滞りなく行い、静寂な運転とともに洗濯時間を短縮可能なドラム式洗濯機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、かかる目的を達成するために、水平方向又は傾斜方向に延びる軸線周りに回転可能に構成された有底筒状のドラムと、前記ドラムの回転数をモータ制御回路を通じて制御する回転速度制御部と、前記モータ制御回路のトルク電流を検知するトルク電流検知部と、前記ドラムの振動を検知して出力する加速度センサと、前記ドラムの回転位置を検知して出力するドラム位置検知部と、前記ドラム内のアンバランスを検知するアンバランス検知部とを備える。前記アンバランス検知部は、前記トルク電流と前記ドラム回転位置とによってドラム内のアンバランス量およびアンバランス位置を検知する第１の検知モードと、前記加速度センサの出力と前記ドラム回転位置とによって前記ドラム内のアンバランス量およびアンバランス位置を検知する第２の検知モードとを有する。そして、前記回転速度制御部は、第１の回転数域にあるときには、前記第１の検知モードによって検知されるドラム内のアンバランス量およびアンバランス位置に基づいてドラムの回転数を制御し、前記ドラムの回転が前記第１の回転数域よりも高い第２の回転数域にあるときには、前記第２の検知モードによって検知されるドラム内のアンバランス量およびアンバランス位置に基づいてドラムの回転数を制御することを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、前記第１の回転数域と前記第２の回転数域の間に中間回転数域を設け、前記回転速度制御部は、前記ドラムの回転が前記中間回転数域にあるときには前記第１の検知モードによって検知されるドラム内のアンバランス量及びアンバランス位置と前記第２の検知モードによって検知されるドラム内のアンバランス量及びアンバランス位置とに基づいてドラムの回転数を制御することを特徴とする。
【００１６】
また本発明における前記第１の回転数域は、脱水が始まる前の回転数域に設定され、前記回転速度制御部は、前記第１の検知モードにおいて検知されるアンバランス量が予め定めた第１脱水閾値以下であるときは、脱水最高速度に向けて加速を行い、第１脱水閾値よりも大きいときは、ドラム内の収容物を分散するためのブレーキ制御を行うことを特徴とする。
【００１７】
また本発明における前記中間回転数域は、トルク電流による検知範囲と加速度センサによる検知範囲とが一部重畳する領域に設定され、前記回転速度制御部は、前記第１の検知モードまたは前記第２の検知モードのいずれも中間脱水閾値以下であるときは脱水最高速度に向けて加速を行い、前記第１の検知モードまたは前記第２の検知モードの何れかが中間脱水閾値よりも大きいときは、ドラム内の収容物を分散するためのブレーキ制御を行うことを特徴とする。
【００１８】
また本発明にける前記第２の回転数域は、中・高速回転数域に設定され、前記回転速度制御部は、前記第２の検知モードにおいて検知されるアンバランス量が予め定めた第２脱水閾値以下であるときは、脱水最高速度に向けて加速を行い、前記第２脱水閾値よりも大きいときは、ドラム内の収容物を分散するためのブレーキ制御を行うことを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、前記第１回転数域よりも低い領域に初期アンバランス測定回転数を設定し、前記回転速度制御部は、前記第１の検知モードにおいて検知されるアンバランス量が予め定めた初期分散閾値以下であるときは、脱水最高速度に向けて加速を行い、前記初期分散閾値よりも大きいときは、ドラム内の収容物を分散するためのブレーキ制御を行うことを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、前記ドラムがブレーキ制御を行うために前記第１回転数域よりも低い領域に重力と遠心力がほぼ釣り合う分散開始回転数と、重力が遠心力を上回る分散回転数とを設定し、前記回転速度制御部は、ブレーキ制御を行う際は前記ドラムの回転数を前記分散開始回転数に保ち、アンバランスがドラム上部に位置したときに前記分散回転数に向かって減速する制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、ドラムが第１の回転数域にあるときはトルク電流を利用した第１の検知モードによってアンバランスを検知し、ドラムが第１の回転数域よりも高い第２の回転数域にあるときは加速度センサを利用した第２の検知モードによってアンバランスを検知する。このため、アンバランス量の検知のためだけに回転数を増減させる無駄を省き、低速域から高速域まで円滑にアンバランスを検知することを通じて、脱水工程を滞りなく行うことによって静寂な運転とともに洗濯時間を短縮することができる。
【００２２】
また本発明は、第１の回転数域と第２の回転数域のあいだの中間回転数域では、トルク電流を利用した第１の検知モードと加速度センサを用いた第２の検知モードを併用する。このため、トルク電流が有効に機能する範囲と加速度センサが有効に機能するはざまでのアンバランス検知を的確に行うことができる。
【００２３】
また本発明は、脱水が始まる前の第１の回転数域において、トルク電流を利用した第１の検知モードで第１脱水閾値と比較してアンバランスを検知し、第１脱水閾値以下である場合に加速を続行し、第１脱水閾値を超える場合はブレーキ制御に移る。このため、低速域におけるアンバランスを的確に捉えることが可能な状態を保ちつつ、ドラムを効率良く中間回転数域に向かわせることができる。
【００２４】
また本発明は、中間回転数域において第１の検知モード用の中間脱水閾値と第２の検知モード用の中間脱水閾値を設け、何れも中間脱水閾値以下である場合に加速を続行し、何れか一方でも中間脱水閾値を超える場合はブレーキ制御に移る。このため、トルク電流によるアンバランス検知から加速度センサによるアンバランス検知に移行する間を適切につなぐことができる。
【００２５】
また本発明は、中・高速回転数域である第２の回転数域において、加速度センサを利用した第２の検知モードで第２脱水閾値と比較してアンバランスを検知し、第２脱水閾値以下である場合に加速を続行し、第２脱水閾値を超える場合はブレーキ制御に移る。このため、中・高速回転数域におけるアンバランスを的確に捉えることが可能な状態を保ちつつ、ドラムを効率良く最高回転速度に向かわせることができる。
【００２６】
また本発明は、初期アンバランス測定回転数において、トルク電流を利用した第１の検知モードで初期分散閾値と比較してアンバランスを検知し、初期分散閾値以下である場合に加速を続行し、初期分散閾値を超える場合はブレーキ制御に移る。このため、立ち上げ時に早期かつ適切にアンバランスを捉えることができる。
【００２７】
また本発明はドラムを、第１回転数域よりも低い分散開始回転数に保った後、第１の検知モードでアンバランスがドラム上部に位置したときに減速して分散処理を行う。このため、何れの回転数域から移行する場合にも、適切なアンバランス制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係る洗濯機１の模式的な断面図である。
【図２】洗濯機１における制御の概要を示す機能ブロック図である。
【図３】洗濯機１の加速度センサ及び近接センサの検知値を示すグラフである。
【図４】同実施形態における脱水工程の制御の流れを示すフローチャートである。
【図５】同実施形態における脱水工程の制御の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の一実施形態を図に基づいて詳細に説明する。
【００３０】
図１は本実施形態の洗濯機１の構成を示す模式的な断面図である。図２は、本実施形態の洗濯機１の電気的な構成を示した機能ブロック図である。
【００３１】
本実施形態の洗濯機１は、例えばコインランドリーや家庭にて好適に使用され得るものであり、洗濯機本体１ａと、略水平に延出してなる軸線Ｓ１を有した外槽３及びドラム２からなる洗濯槽１ｂと、駆動装置４０と、図２にのみ示される制御部３０とを備えた、いわゆるドラム式洗濯機と称されるものである。
【００３２】
この実施形態では、アンバランス検知部３Ａでドラム２のアンバランスを検知した場合に回転数制御部３３がドラム２にブレーキを掛けて洗濯物の分散を図る制御を行う。その際、低速域である第１の回転数域Ｎ１ではモータ制御回路であるインバータ３４のトルク電流Ｉｔを用いた第１の検知モード下でアンバランスの判定を行う。また、中・高速域である第２の回転数域Ｎ２では加速度センサ１２の出力Ｓαを用いた第２の検知モード下でアンバランスの判定を行う。また、第１の回転数域Ｎ１と第２の回転数域Ｎ２のあいだの中間回転数域Ｎｍでは、トルク電流Ｉｔを用いた第１の検知モードと加速度センサ１２の出力ｓαを用いた第２の検知モードを併用してアンバランスの判定を行う。
【００３３】
以下、そのための具体的な構成および制御手順について説明する。
【００３４】
図１に示す洗濯機本体１ａは、略直方体形状である。洗濯機本体１ａの前面１０ａには、ドラム２に対して洗濯物を出し入れするための開口１１が形成されるとともに、この開口１１を開閉可能な図示しない開閉蓋が取り付けられる。本実施形態に係る洗濯機１は、洗濯槽１ｂが略水平方向に取り付けられたドラム式全自動洗濯機と称されるものである。
【００３５】
外槽３は、洗濯機本体１ａの内部に配置された有底筒状の部材であり、内部に洗濯水を貯留可能である。図１に示すように、外槽３の外周面３ａには、例えば左右方向、上下方向及び前後方向の三方向の加速度を検知可能な加速度センサ１２が取り付けられる。なお本実施形態では一例として、加速度センサ１２が、左右方向、上下方向及び前後方向の加速度を検知し得る、三軸のセンサとなっている。また、外槽３には外部へ洗濯水を排出可能な排出路３ｂが接続されている。この排出路３ｂには、開閉可能に設けられた排出バルブ３２が設けられている。
【００３６】
ドラム２は、外槽３内において外槽３と同軸に配置されるとともに、回転自在に支持される有底筒状の部材である。ドラム２は、内部に洗濯物を収容可能で、その壁面に多数の通水孔を有する。
【００３７】
駆動装置４０は、図１に示すように、モータ１０によりプーリー１５及びベルト１５ｂを回転させるとともに、ドラム２の底部２ｃに向けて延出する駆動軸１７を回転させて、ドラム２に駆動力を与え、ドラム２を回転させる。また、一方のプーリー１５の近傍には、本発明のドラム位置検知部として当該プーリー１５に形成されたマーク１５ａの通過を検知できる近接センサ１４が設けられる。そして本実施形態では、この近接センサ１４が、ドラム位置検知装置に相当する。
【００３８】
また本実施形態では、駆動装置４０の一構成要素として、モータ１０に接続されたドラムインバータ３４を有している。
【００３９】
図２は、本実施形態の洗濯機１の制御の概要を示す機能ブロック図である。洗濯機１の動作は、マイクロコンピュータを含む制御部３０によって制御される。制御部３０は、システム全体の制御を司る中央制御部３１を備え、この制御部３０に、それぞれ以下に詳述する制御上の各種値が格納される図示しないメモリが接続されている。また、制御部３０により、メモリに格納されたプログラムをマイクロコンピュータが実行することにより、予め定められた運転動作が行われるとともに、メモリには、上記プログラムを実行する際に用いられるデータ等が一時的に記憶される。
【００４０】
中央制御部３１は回転速度制御部３３へ制御信号を出力し、さらにその制御信号をモータ制御回路（ドラムインバータ）３４へ出力してモータ１０の回転制御を行う。なお、回転速度制御部３３はモータ制御回路３４内のトルク電流検知部３４ａからモータ１０のトルク電流Ｉｔを実時間で入力し、制御要素として用いる。
【００４１】
アンバランス量検知部３５にはモータ制御回路３４と加速度センサ１２が接続される。アンバランス位置検知部３６にはモータ制御回路３４と加速度センサ１２と近接センサ１４が接続される。アンバランス量検知部３５とアンバランス位置検知部３６によってアンバランス検知部３Ａが構成される。
【００４２】
この実施形態では、アンバランス検知部３Ａに第１の検知モードと第２の検知モードを有する。第１の検知モードは、モータ制御回路３４からのトルク電流Ｉｔと近接センサ１４からの出力ｐｓとによってアンバランス量Ｍおよびアンバランス位置Ｌを検知する。第２の検知モードは、加速度センサ１２の出力ｓαと近接センサ１２からの出力ｐｓとによってアンバランス量Ｍおよびアンバランス位置Ｌを検知する。
【００４３】
先ず、実質的に脱水が行われる第２の検知モードについて説明する。
【００４４】
アンバランス量検知部３５は、加速度センサ１２から左右方向、上下方向及び前後方向の振動を反映した出力ｓαがなされると、この出力ｓαの大きさからドラム２のアンバランス量Ｍを算出し、中央制御部３１へ出力する。
【００４５】
アンバランス位置検知部３６は、加速度センサ１２の出力ｓαと、近接センサ１４からの出力ｐｓとからアンバランス位置Ｌを算出し、中央制御部３１へ出力する。ここで、アンバランス位置Ｌとは、軸線Ｓ１の周方向における何れかの箇所を基準とした相対角度である。
【００４６】
続いて、アンバランスの検知および分散処理の手法について具体的に説明する。
【００４７】
本実施形態では、脱水工程において、図３に示すように加速度センサ１２から発信されるドラム２の少なくとも１周期ｔ２を示す出力ｓαにおける任意の時点と、近接センサ１４から発信される出力ｐｓのタイミングとの時間差ｔ１を演算する。そして、加速度センサ１２の出力ｓαと近接センサ１４の出力ｐｓの関係と比較することにより、時間差ｔ１とドラム２の回転数との関係からドラム２内の周方向におけるアンバランス位置Ｌを算出する。
【００４８】
図３は、加速度センサ１２からの出力ｓαと、近接センサ１４からの出力ｐｓとの関係を示したグラフである。図３では便宜上、加速度センサ１２からの出力ｓαの極大値（ｍａｘ）と近接センサ１４からの出力ｐｓとの時間差ｔ１から、アンバランス位置Ｌを算出する。なお、図３に示す本実施形態では一例として、加速度の極大値（ｍａｘ）及び極小値（ｍｉｎ）からアンバランス位置Ｌを算出する態様を示したが、本発明の他の実施例として加速度ゼロ点、加速度の極大値（ｍａｘ）、極小値（ｍｉｎ）何れか一又は複数からアンバランス位置Ｌを算出するようにしてもよい。
【００４９】
すなわち図３のように示されるような近接センサ１４からの出力ｐｓより得られる１周期ｔ２に対する時間差ｔ１の相対値によってアンバランス位置Ｌが算出される。その一例として、時間差ｔ１の値の範囲と、ドラム２内を円周方向に複数分割した各領域とを予め関連付けて中央制御部３１に記憶させておく。そして得られたｔ１の値からアンバランス位置Ｌがどの領域にあるのか特定する。また時間差ｔ１とアンバランス位置Ｌとの関連付けは、ドラム２の回転数やドラム２の共振回転数によって変更する態様を妨げない。
【００５０】
このことは第１の検知モードも同様で、トルク電流Ｉｔを利用する場合は図２、図３の加速度センサ１２の出力ｓαに代えてモータ制御回路１２からのトルク電流Ｉｔの波形が使用されるだけであり、アンバランス量Ｍはトルク電流Ｉｔの振幅に比例し、アンバランス位置Ｌの検知は上記と全く同様にトルク電流Ｉｔと近接センサ１４からの出力ｐｓとの関係で求められる。
【００５１】
本実施形態では、中央制御部３１が、図示しない脱水ボタンからの入力信号あるいは洗濯コース運転中に脱水工程を開始すべき旨の信号を受信すると、主として回転速度制御部３３を通じて脱水メインルーチンの実行を開始する。
【００５２】
回転速度制御部３３は、第１の回転数域Ｎ１では第１の検知モードによって検知されるドラム２内のアンバランス量Ｍ及びアンバランス位置Ｌに基づいてドラムの回転数制御を行う。また、回転速度制御部３３は、第１の回転数域Ｎ１よりも高い第２の回転数域Ｎ２では第２の検知モードによって検知されるドラム２内のアンバランス量Ｍ及びアンバランス位置Ｌに基づいてドラム２の回転数制御を行う。また、回転数制御部３３は、第１の回転数域Ｎ１と第２の回転数域Ｎ２のあいだの中間回転数域Ｎｍでは前記第１の検知モードによって検知されるドラム２内のアンバランス量Ｍ及びアンバランス位置Ｌと第２の検知モードによって検知されるドラム２内のアンバランス量Ｍ及びアンバランス位置Ｌに基づいてドラム２の回転数制御を行う。
【００５３】
この実施形態において、第１の回転数域Ｎ１は８０〜１５０ｒｐｍに設定され、第２の回転数域は２００ｒｐｍを超える回転数域に設定され、中間回転数は１５０〜２００ｒｐｍに設定される。また、この実施形態では脱水起動後に初期アンバランス測定回転数Ｎｍとして８０ｒｐｍを設定し、脱水最高速度Ｎmaxとして８００ｒｐｍを設定している。
【００５４】
図４及び図５は、中央演算部３１が回転速度制御部３３、アンバランス量検知部３５、およびアンバランス位置検知部３６と協働して実行する処理手順を示すフローチャートである。概要は、以下に述べるステップＳ１〜Ｓ１５のうち、初期アンバランス測定回転数Ｎｐ（＝８０ｒｐｍ）および第１の回転数域Ｎ１（８０〜１５０ｒｐｍ）でトルク電流を用いた第１の検知モードでアンバランスを判断する（ステップＳ２、Ｓ８）。また、第２の回転数域Ｎ２（２００ｒｐｍを超える回転数）で加速度センサを用いた第２の検知モードでアンバランスを判定する（ステップＳ９）。また、中間回転数域Ｎｍ（１５０〜２００ｒｐｍ）でトルク電流Ｉｔを用いた第１の検知モードと加速度センサ１２の出力ｓαを用いた第２の検知モードを併用してアンバランスを判定する（ステップＳ１０、Ｓ１３）。
【００５５】
以下、順を追って説明する。
【００５６】
＜ステップＳ１＞
ステップＳ１では、回転速度制御部３３はドラム２を、遠心力が重力と同等か僅かに大きくなる初期アンバランス測定回転数Ｎｐたとえば８０ｒｐｍまで加速し、ステップＳ２に進む。
【００５７】
＜ステップＳ２＞
ここでは、トルク電流Ｉｔを用いた第１の検知モードによってアンバランス量Ｍを判定する。すなわち、アンバランス量Ｍが加速に適した初期分散閾値αｐ以下であるか否かを判定する。そして、ＹＥＳであればステップＳ３に進み、ＮＯであればステップＳ４に進む。
【００５８】
＜ステップＳ３＞
ステップＳ３では、前記ステップＳ２でアンバランスが小さいと判断されたことを受けて、ドラム２を脱水最高速度Ｎmaxに向けて加速し、ステップＳ６に進む。
【００５９】
＜ステップＳ４＞
ステップＳ４では、前記ステップＳ２でアンバランス量Ｍが加速に不適当な値であると判断されたことを受けて、上記ステップＳ２にて算出されたアンバランス位置Ｌがドラム２の上部に位置付けられるタイミングにあるか否かを判定する。そして、ＹＥＳの場合はステップＳ５に進み、ＮＯの場合はステップＳ４の判断を繰り返す。
【００６０】
＜ステップＳ５＞
ステップＳ５では、回転速度制御部３３は、遠心力が重力よりも小さくなる分散回転数Ｎｄにまでドラム２の回転数を低下させる、所謂ブレーキ制御を実行する。分散回転数Ｎｄは衣類を分散するに足る回転数としてたとえば８０ｒｐｍよりもやや低い回転数に設定される。そして、ステップＳ１へ戻る。ステップＳ４とステップＳ５によって、ドラム２内の衣類は重力で分散し、アンバランスの解消が図られる。
【００６１】
＜ステップＳ６＞
ステップＳ６では、前記ステップＳ３でドラム２を加速したことを受けて、脱水回転が第１の回転数域Ｎ１から中間回転数域Ｎｍに入ったか否、すなわち１５０ｒｐｍを超えたか否かを判断する。そして、ＹＥＳであればステップＳ７に進み、ＮＯであればステップＳ８に進む。ドラム２の回転が許容されるアンバランス量Ｍの範囲で上昇しているか否かを確認するためである。
【００６２】
＜ステップＳ７＞
ステップＳ７では、加速が続くなか、脱水回転数が中間回転数域Ｎｍから第２の回転数域Ｎ２に入ったか否、すなわち２００ｒｐｍを超えたか否かを判断する。そして、ＹＥＳであればステップＳ９に進み、ＮＯであればステップＳ１０で進む。引き続き、ドラム２の回転が許容されるアンバランス量Ｍの範囲で上昇しているか否かを確認するためである。
【００６３】
＜ステップＳ８＞
ステップＳ８では、前記ステップＳ６で脱水回転数がいまだ１５０ｒｐｍ以下の第１の回転数域Ｎ１にあると判断したことを受けて、引き続き不適切なアンバランス量Ｍが存在していないかをみる。そのために、第１の検知モードでトルク電流Ｉｔを使用して算出されるアンバランス量Ｍが第１脱水閾値α以下であるか否かを判断する。そしてＹＥＳの場合には単に回転上昇中であるためステップＳ６の手前に戻り、ＮＯの場合には加速を続行できないとしてステップＳ１１に進む。このステップＳ１１は減速処理を行うステップであり、詳細は後述する。
【００６４】
＜ステップＳ９＞
ステップＳ９では、前記ステップＳ７で脱水回転数が２００ｒｐｍを超えたことを受けて、アンバランス判定を、トルク電流Ｉｔを用いた第１の検知モードから加速度センサ１２を用いた第２の検知モードに切り替える。そして、加速度センサ１２の出力ｓαを使用して算出されるアンバランス量Ｍが第２脱水閾値β以下であるか否かを判断し、ＹＥＳならステップＳ１３に進み、ＮＯならステップＳ１１の減速処理へ進む。
【００６５】
ステップＳ７で脱水回転数が中間回転数域Ｎｍと判断された場合、以下のステップＳ１０およびステップＳ１２において、トルク電流Ｉｔを用いた第１の検知モードと加速度センサ１２の出力ｓαを用いた第２の検知モードで判定を行う。
【００６６】
＜ステップＳ１０＞
ステップ１０では、トルク電流Ｉｔによるアンバランス量Ｍが中間脱水閾値αｍ以下であるか否かを判断する。そして、ＹＥＳの場合はステップＳ１２に進み、ＮＯの場合は減速のためにステップＳ１１の減速処理に進む。
【００６７】
＜ステップＳ１１＞
ステップＳ１１では、ドラム回転数を分散処理のために分散開始回転数Ｎｄｔに減速する。この実施形態の分散開始回転数Ｎｄは初期アンバランス測定回転数Ｎｐと同じ８０ｒｐｍに設定される。そして、前述したステップＳ４、Ｓ５で分散処理を行う。
【００６８】
＜ステップＳ１２＞
一方、ステップＳ１２では、ステップＳ１０でＹＥＳとなったことを受けて、アンバランス判定を、トルク電流Ｉｔを用いた第１の検知モードから加速度センサ１２の出力ｓαを用いた第２の検知モードに切り替えて、アンバランス判定を実施する。すなわち、加速度センサ１２のアンバランス量Ｍが中間脱水閾値βｍ以下であるか否かを判断する。そして、ＹＥＳであればステップＳ６の手前に戻り、ＮＯであればステップＳ１１の減速処理に進む。この場合、中間回転数域Ｎｍに入っていることから、減速要因がない限りステップＳ６の判断がＹＥＳとなってステップＳ７の判断が行われ、アンバランスが発生しない限りステップＳ１２に至って再びＹＥＳとなる。
【００６９】
＜ステップＳ１３＞
ステップＳ１３では、前述したステップＳ９で第２の回転数域Ｎ２においてもアンバランス量Ｍに支障がないことを受けて、加速が続くなか、脱水回転数が脱水最高速度Ｎmaxに達したか否かを判断する。そして、ＹＥＳであればステップＳ１４へ、ＮＯであればステップＳ６の手前に戻る。この場合も、脱水回転数は第２の回転数域Ｎ２に入っておりアンバランス量Ｍにも支障がないことから、ステップＳ１３でＹＥＳとなるまでは、減速要因がない限りステップＳ６、Ｓ７の判断がＹＥＳとなってステップＳ９に戻るルーチンが繰り返される。
【００７０】
＜ステップＳ１４＞
ステップ１４では、予め定めた脱水時間が経過したか否かを判断する。そして、ＹＥＳであれば脱水工程を終了し、ＮＯであればステップＳ６の手前に戻る。ここでも、減速要因がない限りステップＳ６の判断がＹＥＳとなってステップＳ７の判断が行われ、アンバランスが発生しない限りステップＳ１３でＹＥＳとなって再びステップＳ１４に戻るルーチンが繰り返される。脱水時間については、たとえばステップＳ１３でＹＥＳとなった際にタイマーを作動させ、ステップＳ１４で所定時間が経過したか否かを判断する。
【００７１】
以上のように本実施形態のドラム式洗濯機は、ドラム２が第１の回転数域Ｎ１にあるときはトルク電流Ｉｔを利用した第１の検知モードによってアンバランスを検知し、ドラム２が第１の回転数域Ｎ１よりも高い第２の回転数域Ｎ２にあるときは加速度センサ１２の出力ｓαを利用した第２の検知モードによってアンバランスを検知する。このため、アンバランス量Ｍの検知のためだけに回転数を増減させる無駄を省き、低速域から高速域まで円滑にアンバランス量Ｍを検知することを通じて、脱水工程を滞りなく行うことによって静寂な運転とともに洗濯時間を短縮することができる。
【００７２】
また本実施形態は、第１の回転数域Ｎ１と第２の回転数域Ｎ２のあいだの中間回転数域Ｎｍでは、トルク電流Ｉｔを利用した第１の検知モードと加速度センサ１２の出力ｓαを利用した第２の検知モードを併用する。このため、トルク電流Ｉｔが有効に機能する範囲と加速度センサ１２が有効に機能するはざまでのアンバランス検知を的確に行うことができる。
【００７３】
また本実施形態は、脱水が始まる前の第１の回転数域Ｎ１において、トルク電流Ｉｔを利用した第１の検知モードで第１脱水閾値αと比較してアンバランスを検知し、閾値以下である場合に加速を続行し、閾値を超える場合はブレーキ制御に移る。このため、低速域におけるアンバランスを的確に捉えることが可能な状態を保ちつつ、ドラム２を効率良く中間回転数域Ｎｍに向かわせることができる。
【００７４】
また本実施形態は、中間回転数域Ｎｍにおいて第１の検知モード用の中間脱水閾値αｍと第２の検知モード用の中間脱水閾値βｍを設け、何れも中間脱水閾値αｍ、βｍ以下である場合に加速を続行し、中間脱水閾値αｍ、βｍの少なくとも何れか一方が超える場合はブレーキ制御に移る。このため、トルク電流Ｉｔによるアンバランス検知から加速度センサ１２によるアンバランス検知に移行する間を適切につなぐことができる。
【００７５】
また本実施形態は、中・高速回転数域である第２の回転数域Ｎ２において、加速度センサ１２の出力ｓαを利用した第２の検知モードで第２脱水閾値βと比較してアンバランスを検知し、第２脱水閾値β以下である場合に加速を続行し、第２脱水閾値βを超える場合はブレーキ制御に移る。このため、中・高速域におけるアンバランスを的確に捉えることが可能な状態を保ちつつ、ドラム２を効率良く最高回転速度に向かわせることができる。
【００７６】
また本実施形態は、初期アンバランス測定回転数Ｎｐにおいて、トルク電流Ｉｔを利用した第１の検知モードで初期分散閾値ｐと比較してアンバランスを検知し、初期分散閾値ｐ以下である場合に加速を続行し、初期分散閾値ｐを超える場合はブレーキ制御に移る。このため、立ち上げ時に早期かつ適切にアンバランスを捉えることができる。
【００７７】
また本実施形態はドラム２を、第１回転数域Ｎよりも低い分散開始回転数Ｎｄｔに保った後、第１の検知モードでアンバランスがドラム２上部に位置したときに分散回転数Ｎｄに減速して分散処理を行う。このため、何れの回転数域から移行する場合にも、適切なアンバランス制御を行うことができる。
【００７８】
以上、本実施形態の一実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【００７９】
例えば上記実施形態ではドラム２を水平方向に開口させたタイプの洗濯機に対し本発明を適用したが勿論、ドラム２を斜め上方向に開口させた斜めドラム式の洗濯機や、乾燥機能をも備えた洗濯乾燥機に対して本発明を適用してもよい。また、加速度センサ１２やドラム位置検知部１４、モータ制御回路３４の具体的な構成や各種値の具体的な算出方法といった詳細な点も、種々の変形実施が可能である。
【符号の説明】
【００８０】
２…ドラム
３Ａ…アンバランス検知部
１２…加速度センサ
１４…ドラム位置検知部
３３…回転速度制御部
３４…モータ制御回路（インバータ）
３４ａ…トルク電流検知部
Ｉｔ…トルク電流
Ｎ１…第１の回転数域
Ｎ２…第２の回転数域
Ｎｄ…分散回転数
Ｎｄｔ…分散開始回転数
Ｎｍ…中間回転数域
Ｎmax…脱水最高速度
Ｎｐ…初期アンバランス測定回転数
Ｓ１…軸線
α…第１脱水閾値
αｍ…中間脱水閾値
αｐ…初期分散閾値
βｍ…中間脱水敷地
β…第２脱水閾値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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