(57)【要約】【課題】水受槽の下方に配置したアクチュエータによって水受槽の上下方向および左右方向の振動を低減する。【解決手段】ドラム式洗濯機（１）は、筐体（３）と、筐体内に懸架された水受槽（９）と、水受槽を上方より弾性支持する懸架部材（１１Ｌ，１１Ｒ）と、水受槽を左右下方より２点で支持し、長手方向に伸縮動作する第１および第２のアクチュエータ（１３Ｌ，１３Ｒ）と、水受槽に回転可能に内装された洗濯槽（４５）と、水受槽の振動を検出する振動センサ（２９）と、振動センサの出力信号を受け、水受槽の振動に応じて第１および第２のアクチュエータの伸縮動作をフィードバック制御する制御部（５３）とを備える。第１および第２のアクチュエータは、水受槽の正面視ハの字状に左右対称に配置されている。制御部は、第１および第２のアクチュエータを、水受槽の上下方向の振動成分に対しては同相制御し、左右方向の振動成分に対しては逆相制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯物を出し入れするための開口部が正面に形成された筐体と、
前記開口部側に開放するように前記筐体内に懸架された略筒状の水受槽と、
前記水受槽を上方より弾性支持する懸架部材と、
前記水受槽を左右下方より２点で支持し、長手方向に伸縮動作する第１および第２のアクチュエータと、
前記開口部側に開放するように前記水受槽に回転可能に内装された略筒状の洗濯槽と、
前記水受槽の振動を検出する振動センサと、
前記振動センサの出力信号を受け、前記水受槽の振動に応じて前記第１および第２のアクチュエータの伸縮動作をフィードバック制御する制御部と、を備え、
前記第１および第２のアクチュエータが、前記水受槽の正面視ハの字状に左右対称に配置されており、
前記制御部が、前記第１および第２のアクチュエータを、前記水受槽の上下方向の振動成分に対しては同相制御し、左右方向の振動成分に対しては逆相制御する
ことを特徴とするドラム式洗濯機。
【請求項２】
前記制御部が、前記水受槽の上下方向の振動成分に対する上下制御信号を生成する上下制御部と、前記水受槽の左右方向の振動成分に対する左右制御信号を生成する左右制御部とを有し、前記上下制御信号と前記左右制御信号とを加算して前記第１のアクチュエータの制御信号を生成し、前記上下制御信号と前記左右制御信号の符号を反転した信号とを加算して前記第２のアクチュエータの制御信号を生成する、請求項１に記載のドラム式洗濯機。
【請求項３】
前記上下制御部が、脱水工程中の前記水受槽の上下方向の共振点付近でのみ前記上下制御信号を生成するものであり、
前記左右制御部が、脱水工程中の前記水受槽の左右方向の共振点付近でのみ前記左右制御信号を生成するものである、請求項２に記載のドラム式洗濯機。
【請求項４】
前記制御部が、前記上下制御部および前記左右制御部のゲインを制御するゲイン制御部を有するものであり、
前記ゲイン制御部が、前記水受槽の上下方向の振動変位が閾値を超えたとき、または、前記洗濯槽の回転数が下限回転数を超えたとき、前記上下制御部のゲインをゼロから目標値へと変化させて該回転数が上限回転数を超えるまで該ゲインを該目標値に固定し、該回転数が該上限回転数を超えてもなお前記上下制御信号が増大するとき、または、該回転数が制御停止回転数を超えたとき、該ゲインを該目標値からゼロへと変化させ、
前記水受槽の左右方向の振動変位が閾値を超えたとき、または、前記洗濯槽の回転数が下限回転数を超えたとき、前記左右制御部のゲインをゼロから目標値へと変化させて該回転数が上限回転数を超えるまで該ゲインを該目標値に固定し、該回転数が該上限回転数を超えてもなお前記左右制御信号が増大するとき、または、該回転数が制御停止回転数を超えたとき、該ゲインを該目標値からゼロへと変化させる、請求項３に記載のドラム式洗濯機。
【請求項５】
前記ゲイン制御部が、前記洗濯槽に収容されている洗濯物の重量に応じて前記水受槽の上下方向および左右方向の各共振点における前記洗濯槽の回転数を推定し、前記上下制御部および前記左右制御部のそれぞれについて、該推定した回転数に基づいて前記閾値、前記下限回転数、前記上限回転数、前記制御停止回転数、および前記目標値を決定する、請求項４に記載のドラム式洗濯機。
【請求項６】
前記ゲイン制御部が、ゼロと前記目標値との間で前記各ゲインを段階的に変化させる、請求項４または請求項５に記載のドラム式洗濯機。
【請求項７】
前記上下制御部が、前記振動センサの出力信号から前記水受槽の上下方向の振動速度および振動変位を算出し、該振動速度および該振動変位にそれぞれゲインを乗じて加算して前記上下制御信号を生成するものであり、
前記左右制御部が、前記振動センサの出力信号から前記水受槽の左右方向の振動速度および振動変位を算出し、該振動速度および該振動変位にそれぞれゲインを乗じて加算して前記左右制御信号を生成するものである、請求項２ないし請求項６のいずれかに記載のドラム式洗濯機。
【請求項８】
前記第１および第２のアクチュエータの両端が、前記水受槽および前記筐体に対して回動自在に取り付けられている、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のドラム式洗濯機。
【請求項９】
前記振動センサが、少なくとも前記水受槽の上下方向および左右方向の２軸の振動加速度を検出する加速度センサである、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のドラム式洗濯機。
【請求項１０】
前記振動センサが、少なくとも前記水受槽の上下方向および左右方向の２軸の振動変位を検出する光学センサである、請求項１ないし請求項８のいず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、ドラム式洗濯機に関し、特に、洗濯機に生じる振動を低減する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ドラム式洗濯機は、水受槽内に回転可能に支持される洗濯槽（ドラム）を備え、洗濯槽に収容した洗濯物に対して、洗い、すすぎ、脱水を行う。
【０００３】
脱水行程において、洗濯槽内の衣類等に偏りがあった場合、水受槽系にアンバランス荷重がかり、振動を励起する。特に、洗濯槽の回転数上昇時に通過する水受槽系の共振時において、水受槽の振動が大きくなり、水受槽と筺体が接触することにより脱水行程が停止したり、騒音を発生したりするなどの問題が生じる。そのような共振時の水受槽の振動を低減するにはダンパーを用いて減衰を付加することが有効である。しかし、減衰の大きなダンパーは、脱水工程の高速回転時に水受槽が生成する振動に起因する力を筺体へ伝達することとなり、製品移動、騒音の発生といった問題を生じる可能性がある。そのため、共振時の振動を十分低減するほど大きな減衰を付加することは難しい。
【０００４】
かかる問題に対して、共振時には減衰力を大きくし、高回転時には減衰力を小さくするといったようにダンパーの減衰力を可変にして共振時の水受槽の振動低減と高回転時の振動伝達の低減の両立を図っている（例えば、特許文献１を参照）。一方、アクチュエータを用いて外力を加えることにより水受槽の振動を低減することも試みられている。例えば、水受槽をリニアアクチュエータで支持し、リニアアクチュエータの変位に応じて推力を生成することにより水受槽の振動の低減を図っている（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２００１８９号公報
【特許文献２】特開２０１０−７８０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
アクチュエータを直立に近い角度で設置して水受槽を下方より１点で支持することで、アクチュエータが長手方向、すなわち、水受槽の上下方向に振動変位とは逆向きの力を生成して水受槽の上下方向の振動を十分に低減することができる。しかし、そのような構造では、水受槽の左右方向への力を生成することができないため、水受槽の左右方向の振動を低減することはできない。水受槽の右または左にアクチュエータを追加配置すれば左右方向の振動も低減することができるが、ドラム式洗濯機では、限られた筐体スペースに大容量の水受槽を収容するといった構造上の制約から、アクチュエータを水受槽の右または左に配置することが困難である。
【０００７】
上記問題に鑑み、本発明は、ドラム式洗濯機について、水受槽の下方に配置したアクチュエータによって水受槽の上下方向および左右方向の振動を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一局面に従ったドラム式洗濯機は、洗濯物を出し入れするための開口部が正面に形成された筐体と、前記開口部側に開放するように前記筐体内に懸架された略筒状の水受槽と、前記水受槽を上方より弾性支持する懸架部材と、前記水受槽を左右下方より２点で支持し、長手方向に伸縮動作する第１および第２のアクチュエータと、前記開口部側に開放するように前記水受槽に回転可能に内装された略筒状の洗濯槽と、前記水受槽の振動を検出する振動センサと、前記振動センサの出力信号を受け、前記水受槽の振動に応じて前記第１および第２のアクチュエータの伸縮動作をフィードバック制御する制御部と、を備え、前記第１および第２のアクチュエータが、前記水受槽の正面視ハの字状に左右対称に配置されており、前記制御部が、前記第１および第２のアクチュエータを、前記水受槽の上下方向の振動成分に対しては同相制御し、左右方向の振動成分に対しては逆相制御するものである。
【０００９】
これによると、水受槽の正面視ハの字状に左右対称に配置され、水受槽を下方より２点で支持する第１および第２のアクチュエータが、水受槽の上下方向の振動成分に対しては同相制御され、左右方向の振動成分に対しては逆相制御されることで、水受槽の上下方向および左右方向の振動を低減することができる。
【００１０】
例えば、前記制御部が、前記水受槽の上下方向の振動成分に対する上下制御信号を生成する上下制御部と、前記水受槽の左右方向の振動成分に対する左右制御信号を生成する左右制御部とを有し、前記上下制御信号と前記左右制御信号とを加算して前記第１のアクチュエータの制御信号を生成し、前記上下制御信号と前記左右制御信号の符号を反転した信号とを加算して前記第２のアクチュエータの制御信号を生成してもよい。
【００１１】
前記上下制御部が、脱水工程中の前記水受槽の上下方向の共振点付近でのみ前記上下制御信号を生成するものであってもよい。また、前記左右制御部が、脱水工程中の前記水受槽の左右方向の共振点付近でのみ前記左右制御信号を生成するものであってもよい。
【００１２】
これによると、共振点以外では水受槽の振動が小さいため、そのようなときには第１および第２のアクチュエータの制御を停止して、第１および第２のアクチュエータの推力に起因する筐体の振動をなくすことができる。
【００１３】
例えば、前記制御部が、前記上下制御部および前記左右制御部のゲインを制御するゲイン制御部を有するものであってもよい。また、前記ゲイン制御部が、前記水受槽の上下方向の振動変位が閾値を超えたとき、または、前記洗濯槽の回転数が下限回転数を超えたとき、前記上下制御部のゲインをゼロから目標値へと変化させて該回転数が上限回転数を超えるまで該ゲインを該目標値に固定し、該回転数が該上限回転数を超えてもなお前記上下制御信号が増大するとき、または、該回転数が制御停止回転数を超えたとき、該ゲインを該目標値からゼロへと変化させ、前記水受槽の左右方向の振動変位が閾値を超えたとき、または、前記洗濯槽の回転数が下限回転数を超えたとき、前記左右制御部のゲインをゼロから目標値へと変化させて該回転数が上限回転数を超えるまで該ゲインを該目標値に固定し、該回転数が該上限回転数を超えてもなお前記左右制御信号が増大するとき、または、該回転数が制御停止回転数を超えたとき、該ゲインを該目標値からゼロへと変化させてもよい。
【００１４】
さらに、前記ゲイン制御部が、前記洗濯槽に収容されている洗濯物の重量に応じて前記水受槽の上下方向および左右方向の各共振点における前記洗濯槽の回転数を推定し、前記上下制御部および前記左右制御部のそれぞれについて、該推定した回転数に基づいて前記閾値、前記下限回転数、前記上限回転数、前記制御停止回転数、および前記目標値を決定してもよい。
【００１５】
前記ゲイン制御部が、ゼロと前記目標値との間で前記各ゲインを段階的に変化させてもよい。
【００１６】
これによると、水受槽に異常振動や騒音を発生させることなく水受槽の制振制御を開始または停止することができる。
【００１７】
例えば、前記上下制御部が、前記振動センサの出力信号から前記水受槽の上下方向の振動速度および振動変位を算出し、該振動速度および該振動変位にそれぞれゲインを乗じて加算して前記上下制御信号を生成するものであってもよい。また、前記左右制御部が、前記振動センサの出力信号から前記水受槽の左右方向の振動速度および振動変位を算出し、該振動速度および該振動変位にそれぞれゲインを乗じて加算して前記左右制御信号を生成するものであってもよい。
【００１８】
例えば、前記第１および第２のアクチュエータの両端が、前記水受槽および前記筐体に対して回動自在に取り付けられていてもよい。
【００１９】
例えば、前記振動センサが、少なくとも前記水受槽の上下方向および左右方向の２軸の振動加速度を検出する加速度センサ、または、少なくとも前記水受槽の上下方向および左右方向の２軸の振動変位を検出する光学センサであってもよい。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように本発明によると、ドラム式洗濯機について、水受槽の下方に配置したアクチュエータによって水受槽の上下方向および左右方向の振動を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１Ａ】本発明の一実施形態に係るドラム式洗濯機の正面断面図
【図１Ｂ】本発明の一実施形態に係るドラム式洗濯機の右側面断面図
【図２】アクチュエータのフィードバック制御系の一例を示す模式図
【図３】アクチュエータのフィードバック制御系の別例を示す模式図
【図４】上下方向制御がＯＮ／ＯＦＦのときの上下方向の振動変位および洗濯槽の回転数の関係を示すグラフ
【図５】上下方向制御がＯＮのときのアクチュエータの推力および洗濯槽の回転数の関係を示すグラフ
【図６】左右方向制御がＯＮ／ＯＦＦのときの左右方向の振動変位および洗濯槽の回転数の関係を示すグラフ
【図７Ａ】ゲイン制御の一例を示すフローチャート
【図７Ｂ】図７Ａに続くフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態について説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２３】
図１Ａおよび図１Ｂは、本発明の一実施形態に係るドラム式洗濯機１の正面および右側面の断面を示す。なお、以下の説明において、上下方向、左右方向、および前後方向とは、ドラム式洗濯機１を正面視したときの各向きを表す。
【００２４】
ドラム式洗濯機１は、鋼板と樹脂成型品とを組み合わせて外郭が構成された箱状の筐体３を備えている。筐体３の正面には洗濯物を出し入れするための略円形の開口部５が形成され、その上部に洗剤投入口５４、さらには図示しない電源スイッチや操作パネルなどが配置されている。開口部５は、蓋７の回動によって開閉されるようになっている。
【００２５】
筐体３内には、略筒状の水受槽９が開口部５側に開放するように懸架されている。水受槽９は、開口部５に向けて斜め上方に開放する傾斜姿勢になるように、一対の懸架部材１１Ｌおよび１１Ｒによって筐体３の左右上方より弾性支持されるとともに、一対のアクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒによって左右下方より支持される。懸架部材１１Ｌおよび１１Ｒならびにアクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒは、それぞれ、水受槽９の前後方向の重心位置付近に連結されている。懸架部材１１Ｌおよび１１Ｒとして、例えば、コイルバネを使用することができる。アクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒとして、例えば、電気信号に応じて長手方向Ｌに伸縮するアクチュエータを使用することができる。
【００２６】
より詳細には、アクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒは、水受槽９の正面視ハの字状に左右対称に配置されており、水受槽９を左右下方より２点で支持する。アクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒの両端は、ゴムや硬質樹脂などでできたブッシュ１４を挟んで水受槽９および筐体３に連結されている。すなわち、アクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒの両端は、水受槽９および筐体３に対して回動自在に取り付けられている。
【００２７】
また、水受槽９は、前寄りの左右下方より一対のダンパー１５ＦＬおよび１５ＦＲによって、さらに、後寄りの左右下方より一対のダンパー１５ＲＬおよび１５ＲＲによって支持される。なお、便宜上、図１Ａではダンパー１５ＦＬおよび１５ＦＲは仮想線で描いている。これらダンパーとして、例えば、無負荷時の長さが２１７．１ｍｍ、再圧縮時の長さが１６２．７ｍｍであり、抵抗が２２．２ＮＤの摩擦ダンパーを使用することができる。
【００２８】
水受槽９の周壁９ａの下部において、下方に凹む凹部１７が、後述する洗濯槽４５の外側に位置するように形成されている。凹部１７には、水の流出口１９が形成されている。流出口１９の周縁には全周に亘って筒部２１が下方に向けて一体に突設されている。筒部２１の先端には、流出口１９を開閉する流出弁２０が配設されている。筒部２１の周壁には、水位計測口２３が形成されている。水位計測口２３は、水受槽９よりも上部に設けられた圧力センサ２５にホース２７を介して接続されている。
【００２９】
水受槽９の周壁９ａの適当な位置、例えば、上部中央に、水受槽９の振動を検出する振動センサ２９が設置されている。振動センサ２９として、少なくとも水受槽９の上下方向および左右方向の２軸の振動加速度を検出する加速度センサ、または、少なくとも水受槽９の上下方向および左右方向の２軸の振動変位を検出する光学センサを使用することができる。
【００３０】
水受槽９の上寄りの周壁９ａには、水受槽９に給水する給水口３５が形成されている。給水口３５は、図示しない給水弁によって開閉される。なお、図１Ａでは、流出口１９、給水口３５、および凹部１７周りの図示を省略している。流出口１９から流出した水は、循環して給水口３５から再度給水されるようにしてもよいし、排水されるようにしてもよい。
【００３１】
水受槽９内には、開口部５側に開放するように略筒状の洗濯槽４５が回転可能に内装されている。洗濯槽４５の周壁には、洗濯水を洗濯槽４５内に供給または洗濯槽４５外に排出するための多数の通水孔（図示せず）が形成されている。洗濯槽４５の周壁の内面４５ａには、３つのリフター４７が周方向に互いに間隔をあけて突設されている。また、洗濯槽４５の背面には、洗濯槽４５を指令電圧に応じて回転駆動するモータ４９がシャフト５１を介して取り付けられている。
【００３２】
筐体３内の上部には、制御部５３が配設されている。制御部５３は、流出弁２０および給水弁の開閉を制御する。また、制御部５３は、モータ４９を駆動するモータ駆動部（図示せず）に制御信号を出力して、モータ４９の回転を制御する。制御部５３は、ＣＰＵ（Cwntral Processing Unit）を備えたマイコンで構成することができ、ＣＰＵが図示しないＲＯＭやフラッシュメモリに格納された各種プログラムを読み出して実行することで各種機能を実現する。
【００３３】
さらに、制御部５３は、振動センサ２９の出力信号を受け、水受槽９の振動に応じてアクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒの伸縮動作をフィードバック制御する。制御部５３は、水受槽９の振動が特に激しい脱水工程において当該フィードバック制御を行う。以下で、制御部５３によるアクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒのフィードバック制御について詳細に説明する。
【００３４】
図２および図３は、アクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒのフィードバック制御系の例を模式的に示す。図２は、振動センサ２９に加速度センサを用いるときの例であり、図３は、振動センサ２９に光学センサを用いるときの例である。
【００３５】
制御部５３は、振動センサ２９の出力信号を受け、アクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒの制御信号ＣＬＴ＿ＬおよびＣＬＴ＿Ｒを出力する。アクチュエータ駆動部５３Ｌおよび５３Ｒは、それぞれ、制御部５３から出力される制御信号ＣＬＴ＿ＬおよびＣＬＴ＿Ｒを受け、アクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒを駆動する。
【００３６】
制御部５３において、フィードバック制御系は、上下制御部５３Ｖと左右制御部５３Ｈとに分かれている。上下制御部５３Ｖは、水受槽９の上下方向の振動成分に対する上下制御信号ＣＴＬ＿Ｖを生成する。具体的には、上下制御部５３Ｖは、振動センサ２９の出力信号から水受槽９の上下方向の振動速度および振動変位を算出し、その振動速度および振動変位にそれぞれフィードバック制御のゲインＧ＿ＶｖｅｌｏおよびＧ＿Ｖｄｉｓｐを乗じて加算して上下制御信号ＣＴＬ＿Ｖを生成する。左右制御部５３Ｈは、水受槽９の左右方向の振動成分に対する左右制御信号ＣＴＬ＿Ｈを生成する。具体的には、左右制御部５３Ｈは、振動センサ２９の出力信号から水受槽９の左右方向の振動速度および振動変位を算出し、その振動速度および振動変位にそれぞれフィードバック制御のゲインＧ＿ＨｖｅｌｏおよびＧ＿Ｈｄｉｓｐを乗じて加算して左右制御信号ＣＴＬ＿Ｈを生成する。
【００３７】
振動センサ２９に加速度センサを用いた場合、上下制御部５３Ｖおよび左右制御部５３Ｈは、振動センサ２９の出力信号、すなわち、上下方向の振動加速度および左右方向の振動加速度を積分して上下方向の振動速度および左右方向の振動速度を算出し、振動速度をさらに積分して上下方向の振動変位および左右方向の振動変位を算出することができる（図２）。一方、振動センサ２９に光学センサを用いた場合、上下制御部５３Ｖおよび左右制御部５３Ｈは、振動センサ２９の出力信号、すなわち、上下方向の振動変位および左右方向の振動変位を微分して上下方向の振動速度および左右方向の振動速度を算出することができる（図３）。
【００３８】
ゲイン制御部５３０は、洗濯槽４５の回転数、水受槽９の上下方向および左右方向の振動変位、上下制御信号ＣＬＴ＿Ｈ、左右制御信号ＣＴＬ＿Ｈ、および洗濯槽４５に収容されている洗濯物の重量に基づいて各ゲインを決定する。洗濯槽４５の回転数は、モータ４９の回転数で代用することができる。モータ４９の回転数は、例えば、モータ４９に対する指令電圧から知ることができる。洗濯物の重量は、例えば、洗濯動作開始前に洗濯槽４５を低速で回転させ、そのときの振動センサ２９の出力信号から推定することができる。ゲイン制御の詳細については後述する。
【００３９】
上下制御部５３Ｖで生成された上下制御信号ＣＴＬ＿Ｖおよび左右制御部５３Ｈで生成された左右制御信号ＣＴＬ＿Ｈは、それぞれ、アクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒに分配され、加算されて制御信号ＣＴＬ＿ＬおよびＣＴＬ＿Ｒとなる。制御部５３は、左右制御信号ＣＴＬ＿Ｈについては、アクチュエータ１３Ｌへは符号を反転せずに分配し、アクチュエータ１３Ｒへは符号を反転して分配する。一方、制御部５３は、上下制御信号ＣＴＬ＿Ｖについては、符号を反転することなくアクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒへ分配する。すなわち、制御部５３は、上下制御信号ＣＴＬ＿Ｖと左右制御信号ＣＴＬ＿Ｈとを加算して制御信号ＣＴＬ＿Ｌを生成し、上下制御信号ＣＴＬ＿Ｖと左右制御信号ＣＴＬ＿Ｈの符号を反転した信号とを加算して制御信号ＣＴＬ＿Ｒを生成する。これにより、制御部５３は、アクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒを、水受槽９の上下方向の振動成分に対しては同相制御し、左右方向の振動成分に対しては逆相制御する。
【００４０】
なお、図２または図３の構成において、上下制御部５３Ｖおよび左右制御部５３Ｈの前段に、水受槽９の振動成分を通過させるバンドパスフィルタまたはローパスフィルタを追加しもよい。これにより、上下制御部５３Ｖおよび左右制御部５３Ｈに入力される振動センサ２９の出力信号に含まれるノイズが除去され、水受槽９の振動に対するアクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒの制御性がよくなる。
【００４１】
図４は、上下方向制御がＯＮ／ＯＦＦのときの上下方向の振動変位および洗濯槽４５の回転数の関係を示すグラフである。また、図５は、上下方向制御がＯＮのときのアクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒの推力、および洗濯槽４５の回転数の関係を示すグラフである。上下方向制御がＯＮとは、ゲインＧ＿Ｖｖｅｌｏのみを所定値に設定してそれ以外のゲインをすべてゼロにした状態、すなわち、水受槽９の上下方向の振動速度に基づいてアクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒを同相制御して水受槽９の上下方向の制振制御を行う状態を指す。上下方向制御がＯＦＦとは、すべてのゲインをゼロにした状態、すなわち、アクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒを伸縮させなくして制振制御を行わない状態を指す。
【００４２】
洗濯槽４５は低速で回転し始め、時間とともに回転数が上昇する。上下方向制御がＯＦＦのとき、洗濯槽４５が回転し始めて１５秒が経過した辺りから上下方向の振動が急激に増大し始め、回転数がある回転数になったときに、水受槽９の上下方向の振動が最大となる。このように、水受槽９の制振制御を行わない場合、水受槽９の上下方向の共振点（Ｐ点）が顕著に表れる。一方、上下方向制御がＯＮのとき、洗濯槽４５の回転数の上昇に伴ってアクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒの推力も上昇し、Ｐ点付近で水受槽９の上下方向の振動を十分に低減できている。このように、制御部５３およびアクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒによる制振制御が有効に作用していることがわかる。
【００４３】
上下方向制御がＯＦＦのとき、Ｐ点を過ぎて洗濯槽４５の回転数がさらに上昇すると、水受槽９の上下方向の振動は徐々に小さくなり、Ｑ点を過ぎるとほぼ一定となる。一方、上下方向制御がＯＮのとき、Ｐ点を過ぎて洗濯槽４５の回転数がさらに上昇するとアクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒの推力もさらに上昇し、Ｑ点以降で最大値となる。しかし、Ｑ点付近を過ぎると上下方向制御がＯＮでもＯＦＦでも水受槽９の上下方向の振動変位にほとんど差がなくなる。
【００４４】
水受槽９の左右方向の制御についても同様のことが言える。図６は、左右方向制御がＯＮ／ＯＦＦのときの左右方向の振動変位および洗濯槽４５の回転数の関係を示すグラフである。左右方向制御がＯＮとは、ゲインＧ＿Ｈｖｅｌｏのみを所定値に設定してそれ以外のゲインをすべてゼロにした状態、すなわち、水受槽９の左右方向の振動速度に基づいてアクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒを逆相制御して水受槽９の左右方向の制振制御を行う状態を指す。左右方向制御がＯＦＦとは、すべてのゲインをゼロにした状態、すなわち、アクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒを伸縮させなくして制振制御を行わない状態を指す。
【００４５】
水受槽９の左右方向の共振点（Ｐ点）は、上下方向の共振点よりも早い段階、すなわち、洗濯槽４５の回転数が比較的低いときに現れる。左右方向制御をＯＮにすることで、共振点付近での水受槽９の左右方向の振動を十分に低減できている。そして、Ｑ点付近を過ぎると左右方向制御がＯＮでもＯＦＦでも水受槽９の左右方向の振動変位に差がなくなる。
【００４６】
以上のことから、水受槽９の上下方向および左右方向のいずれについても、共振点を過ぎると制御部５３およびアクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒによる制振制御がもはや有効に作用しなくなる。逆に、共振点を過ぎても制振制御を継続することで、アクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒの推力が最大の状態が続き、その結果、その推力が筐体３に伝達されて筐体３の振動が大きくなってしまうおそれがある。したがって、共振点付近でのみ制御部５３およびアクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒによる制振制御を行い、それ以外は制振制御を行わないことが望ましい。
【００４７】
次に、ゲイン制御部５３０による上下制御部５３Ｖおよび左右制御部５３Ｈのゲインの制御について説明する。図７Ａおよび図７Ｂは、ゲイン制御の一例を示すフローチャートである。上下方向および左右方向で水受槽９の共振点が異なるため、ゲイン制御部５３０は、上下制御部５３Ｖおよび左右制御部５３Ｈのそれぞれについてゲイン制御を行う。なお、便宜上、図７Ａおよび図７Ｂならびに以下では、上下制御部５３Ｖのゲインの制御について説明する。左右制御部５３Ｈのゲインの制御は、上下制御部５３Ｖのゲインの制御と同様である。
【００４８】
洗濯槽４５の回転駆動前に、ゲイン制御部５３０は、水受槽９の上下方向の共振点における洗濯槽４５の回転数（共振回転数）を推定し、推定した共振回転数に基づいて下限回転数、上限回転数、制御停止回転数、およびゲインの目標値を決定する（Ｓ１）。洗濯物の重量と共振点とは相関関係があるため、ゲイン制御部５３０は、洗濯物の重量から共振点を推定し、そのときの洗濯槽４５の回転数、すなわち、共振回転数を推定することができる。共振点は、図４中のＰ点に相当する。下限回転数は、共振回転数よりも所定値または所定割合だけ小さい回転数であり、制振制御の開始点に相当する。上限回転数は、共振回転数またはそれよりも若干大きい回転数である。制御停止回転数は、アクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒの制御をオフにするときの回転数であり、上限回転数よりも大きい回転数、好ましくは、図４中のＰ点とＱ点との間の回転数に設定する。
【００４９】
ステップＳ１で各パラメータを設定した後、洗濯槽４５が回転し始める（Ｓ２）。洗濯槽４５の回転開始時には上下制御部５３Ｖのゲインはゼロに設定されて制振制御がオフであるため、洗濯槽４５の回転数の上昇に伴って水受槽９の上下方向の振動変位が増大する。そして、振動変位が閾値を超えるか（Ｓ３でＹＥＳ）、または、洗濯槽４５の回転数が下限回転数を超えたとき（Ｓ４でＹＥＳ）、制御部５３は、水受槽９の制振制御を開始する。このとき、ゲイン制御部５３０は、上下制御部５３Ｖのゲインをゼロから目標値へと急峻に変化させるのではなく、目標値に達するまでゲインを段階的に増加させる（Ｓ５、およびＳ６でＮＯ）。ゲインを急激に増大させると水受槽９に異常振動や騒音が発生するおそれがあるのに対し、本例のようにゲインを段階的に増大させることで、そのような異常振動や騒音を発生させることなく水受槽９の制振制御を開始することができる。
【００５０】
ゲインが目標値に達すると（Ｓ６でＹＥＳ）、ゲイン制御部５３０は、ゲインを目標値に固定する（Ｓ７）。そして、洗濯槽４５の回転数がさらに上昇して上限回転数を超え（Ｓ８でＹＥＳ）、上下制御信号ＣＴＬ＿Ｈが増大を続ける、すなわち、水受槽９の上下方向の振動変位およびアクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒの推力が増加を続けるか（Ｓ９でＹＥＳ）、または、洗濯槽４５の回転数が制御停止回転数を超えたとき（Ｓ１０でＹＥＳ）、制御部５３は、水受槽９の制振制御を停止する。このとき、ゲイン制御部５３０は、上下制御部５３Ｖのゲインを目標値からゼロへと急峻に変化させるのではなく、ゼロに達するまでゲインを段階的に減少させる（Ｓ１１、およびＳ１２でＮＯ）。そして、ゲインがゼロとなったとき（Ｓ１２でＹＥＳ）、ゲイン制御部５３０は、ゲインをゼロに固定する（Ｓ１３）。ゲインを急激に減少させると水受槽９に異常振動や騒音が発生するおそれがあるのに対し、本例のようにゲインを徐々に減少させることで、そのような異常振動や騒音を発生させることなく水受槽９の制振制御を停止することができる。
【００５１】
以上のように、本実施形態によると、アクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒを直立に近い角度で設置して水受槽９を下方より支持するような構成を採用しても、水受槽９の上下方向の振動に対してアクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒが同相制御されることで水受槽９の上下方向への力が生成されて水受槽９の上下方向の振動を低減することができ、また、水受槽９の左右方向の振動に対してアクチュエータ１３Ｌおよび１３Ｒが逆相制御されることで水受槽９の左右方向への力が生成されて水受槽９の左右方向の振動を低減することができる。さらに、フィードバック系のゲインを段階的に変化させるため、水受槽９の制振制御の開始および終了時において水受槽９の異常振動や騒音が発生しないようにすることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１      ドラム式洗濯機
３      筐体
５      開口部
９      水受槽
１１Ｌ  懸架部材
１１Ｒ  懸架部材
１３Ｌ  アクチュエータ（第１のアクチュエータ）
１３Ｒ  アクチュエータ（第２のアクチュエータ）
２９    振動センサ
４５    洗濯槽
５３    制御部
５３Ｖ  上下制御部
５３Ｈ  左右制御部
５３０  ゲイン制御部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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