(57)【要約】【課題】電源の安全性を向上させる洗濯機を提供する。【解決手段】交流電源４９と、交流電源４９に接続された整流回路５５と、整流回路５５の直流電力を交流に変換するインバ−タ回路と、インバ−タ回路により駆動するモ−タと、モータの電流を少なくとも１つ以上のシャント抵抗で検知し、少なくともグランドからシャント抵抗に流れる負の電流を検知する電流検知部４６を具備し、電流検知部４６で検出した負の電流の絶対値と予め設定した値と比較する過電流検知部４７を備え、過電流検知部４７の設定値より前記負の電流の絶対値が多い場合モータを停止させる。【選択図】図２
2015226666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源と、前記交流電源に接続された整流回路と、前記整流回路の直流電力を交流に変換するインバ−タ回路と、前記インバ−タ回路により駆動するモ−タと、前記モータの電流を少なくとも１つ以上のシャント抵抗で検知し、少なくともグランドからシャント抵抗に流れる負の電流を検知する電流検知部を具備し、前記電流検知部で検出した負の電流の絶対値と予め設定した値と比較する過電流検知部を備え、前記過電流検知部の設定値より前記負の電流の絶対値が多い場合モータを停止することを特徴とする洗濯機。
【請求項２】
モータを一時停止した後の再起動回数を検知するリトライ回数検知手段を具備し、設定回数までモータを再起動させることを特徴とする請求項１の洗濯機。
【請求項３】
リトライ回数検知手段により検知した回数が設定値と達した時に、モータを停止した後に表示部に異常報知することを特徴とする請求項２の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ回転制御を行う洗濯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の洗濯機は、キャリヤ信号に同期して回転子位置の電気角を検出し、キャリヤ信号の周波数を高くして回転子位置検出分解性能を高くし、波形記憶手段に記憶した正弦波データを呼び出してキャリヤ信号と比較してＰＷＭ制御することにより、ほぼ正弦波状の電流でモータを駆動し、モータの回転制御の性能を向上させている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
例えば、３シャント方式の場合、電流検知ＩＣをマイコンの外に配置しモータに流れる３相の相電流をシャント抵抗で検出した電圧を増幅しマイコンのＡＤポートに入力し、モータの回転子の磁極位置を検出し、検出したセンサー信号に基づきモータの巻き線にパワーモジュール（ＩＰＭ）内に構成された６個のＩＧＢＴのゲートをモータ巻き線に正弦波状の電流を流れるようにスイッチング制御していた。
【０００４】
洗濯物を洗濯するために給水し、洗濯物に水分が吸収されると、負荷が大きくなり、ドラムを起動制御するときに瞬間的に大きなトルクが必要となる。通常、基準で決められた負荷を想定してモータの起動電流が設定されているが、想定外の洗濯物の種類や組み合わせの場合や、洗濯物がドラムと洗濯槽の間にかみ込んだ場合、モータの起動制御できず、ドラムがロック状態となる。その対策として、ドラムがロックし、センサー信号に変化がない場合の起動制御は、例えば、ＩＧＢＴの下アームのＶ相とＷ相は、常時ＯＮ、上アームのＵ相は、ＰＷＭによりモータの電流を所定時間ごとに所定量上昇させ、モータの起動トルクを上昇させ、ドラムが回転できない状態を回避するようにモータを制御していた。
【０００５】
従来の過電流検知の手段は、モータに流れる電流をシャント抵抗で検知し、下ア−ム側のＩＧＢＴのエミッタからシャント抵抗を通してグランドに流れる正方向の電流を検知し、シャント抵抗からグランドに流れる正方向の電流と設定値と比較し大きい場合、過電流の異常検知をしていた。グランドからシャントに流れる負方向の電流は検知せず、正方向の電流のみで過電流を検知していた（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１５３０８２号公報
【特許文献２】特開２００３−２６５８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら従来の過電流検知は、シャント抵抗からグランドに対して正方向の電流だけを検知する構成のため、グランドからシャント抵抗に流れる逆方向の負電流がＩＧＢＴに並列接続している下アーム側のＦＷＤ（還流ダイオード）に流れる還流電流を検知できず、ＩＧＢＴの保護が出来てもＦＷＤの過電流保護がなく、ＦＷＤ（還流ダイオード）に過電流が流れると、熱破壊してＦＷＤがショート状態となる。
【０００８】
その後のステップとして上アーム側のＩＧＢＴがＯＮした瞬間にＩＰＭの上下アームが短絡し、正方向の電流による過電流検知が働き上アームのＩＧＢＴをターンＯＦＦさせるが、前記ＩＧＢＴをターンＯＦＦした瞬間、負サージにより下アーム側のＩＧＢＴのゲー
ト部が破壊、下アーム側のＩＧＢＴのゲートと下アーム側の制御ＩＣ（ＬＶＩＣ）がゲートで繋がっているため下アーム側のゲートが破壊すると、下アーム側のＩＧＢＴを制御しているＬＶＩＣの１５Ｖ系の制御電源まで破壊が拡大してショート状態となり、基板のスイッチング電源が発振停止するため、洗濯機の電源が落ちるという課題があった。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、電源の安全性を向上させる洗濯機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、交流電源と、前記交流電源に接続された整流回路と、前記整流回路の直流電力を交流に変換するインバ−タ回路と、前記インバ−タ回路により駆動するモ−タと、前記モータの電流を少なくとも１つ以上のシャント抵抗で検知し、少なくともグランドからシャント抵抗に流れる負の電流を検知する電流検知部を具備し、前記電流検知部で検出した負の電流の絶対値と予め設定した値と比較する過電流検知部を備え、前記過電流検知部の設定値より前記負の電流の絶対値が多い場合モータを停止する構成とした。
【発明の効果】
【００１１】
負の電流の絶対値を予め設定した値と比較して負の電流の絶対値が大きい場合、少なくとも下アーム側のＩＧＢＴを全てＯＦＦすることで、ＩＧＢＴに逆並列に接続された還流ダイオード（ＦＷＤ）の過電流による破壊を防止することができる。
【００１２】
また、モータを一時停止した後の再起動回数を検知するリトライ回数検知手段を具備し、設定回数までモータの再起動させることで、例えば、布がドラムと受け筒の間に少し噛み込んだ場合、ドラムを正転、逆転と、回転方向を変え、モータを再起動させると、布の噛み込みがなくなり、洗濯ができないという事態を回避することができる。
【００１３】
また、モータを一時停止した後の再起動回数を検知するリトライ回数検知手段を具備し、設定回数まで正転、反転を繰り返してリトライしてもドラムのロック状態が改善されない場合、表示部に異常報知させ使用者に知らせる手段を備えることで、例えば、布の噛み込みの場合はドラムの蓋を開け、噛み込んだ布を手で取り除くことができ、早くトラブルを改善することができる。また、基板やモータの故障の時は、何のエラーなのか判断できるコード、例えば、Ｈ５１など故障症状ごとのコードを表示部に表示させることで、サービスに修理を依頼する場合でも故障症状が明確になり、迅速なサ−ビス対応が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施の形態における洗濯機の要部断面図
【図２】制御回路のブロック構成図
【図３】電流検知部のブロック構成図
【図４】ドラム式洗濯機のモータに印加する電圧波形図
【図５】同洗濯機の制御動作フローチャート
【図６】実施例１の動作フローチャート
【図７】実施例２の動作フローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るドラム式洗濯機の断面図、図２は、制御回路のブロック構成図、図３は、電流検知部のブロック構成図、図４は、同ドラム式洗濯機のモータに印加する電圧波形図、図５は、同洗濯機の制御動作フローチャート、図６は、実施例
１の動作フローチャート、図７は、実施例２の動作フローチャートを示す。
【００１６】
図１に示すように、回転ドラム２０は、有底円筒形に形成し外周部に多数の通水孔２１を全面に設け、水槽２２内に回転自在に配設している。回転ドラム２０の回転中心に略傾斜方向に回転軸（回転中心軸）２３を設け、回転ドラム２０の軸心方向を正面側から背面側に向けて下向きに傾斜させて配設している。
【００１７】
水槽２２の外底面に取り付けたＤＣブラシレスモータ２４の回転は、ＤＣブラシレスモータ２４の回転軸に固着した駆動プーリ２５と、回転軸２３の端部に固設した従動プーリ２６との間に張架したＶベルト２７により回転軸２３に伝動され、回転ドラム２０を正転、逆転方向に回転駆動させる。回転ドラム２０の内壁面に数個の突起板２８を設けて、衣類を回転方向に持ち上げ落下させる撹拌動作、例えば、たたき洗いを行う。
【００１８】
洗濯機本体２９の正面側の上向き傾斜面２９ａに設けた開口部２９ｂを蓋体３０により開閉自在に覆い、蓋体３０を開くことにより、水槽２２の水槽衣類出入口２２ａおよび回転ドラム２０の回転ドラム衣類出入口２０ａを介して、回転ドラム２０内に洗濯物を出し入れできるようにしている。なお、蓋体３０は、運転動作中の使用者の安全性を保持するため蓋ロック３１を動作せしめて開かないようにすることが可能な構成を有する。
【００１９】
水槽２２は、洗濯機本体２９にばね３１、ダンパー３２により揺動可能に吊り下げて防振支持されており、水槽２２の下部に排水経路３３の一端を接続し、排水経路３３の他端を排水弁１９に接続して水受け槽２２内の洗濯水を排水するようにしている。
【００２０】
洗濯機本体２９の前部上部には、洗剤を収納する洗剤投入箱３４を引き出し自在に収容する洗剤ケース３５を設けている。洗剤ケース３５には、洗濯機本体２９の後部上部に設けられた給水弁（給水手段）３６と連通する第１の給水ホース（第１の給水経路）３７ａが接続されており、また、水槽２２と連通する第２の給水ホース（第１の給水経路）３７ｂが接続されている。
【００２１】
そして、給水弁３６が開くことにより、第１の給水ホース３７ａを介して洗剤ケース３５に水道水が供給され、その水道水が洗剤投入箱３４上に散水された後、水道水と洗剤と一緒に第２の給水ホース３７ｂを介して水槽２２内に投入されるように構成している。洗剤ケース３５には、第１の給水ホース３７ａの接続部の近傍に第３の給水ホース３７ｃ（第２の給水経路）の一端が接続され、第３の接続ホース３７ｃの他端は、回転ドラム２０の前面開口部２０ａから回転ドラム２０内部に向けて給水する位置に開口する給水口金３８に接続されている。
【００２２】
なお、水位検知手段３９は、水槽２２内の水位を検知するものである。水槽２２の内底部には、洗濯水を加熱するヒータ４０と、洗濯水の温度を検知する温度検知手段４１を備え、回転ドラム２０内の洗濯物を温水洗浄する機能を有している。
【００２３】
図２、図３、図４を用いてＤＣブラシレスモータの駆動方法などを説明する。
【００２４】
図２に示すように、メモリ６５は、洗い、すすぎ、脱水等の各工程の動作の内容や、工程の実行順序等のプログラムを記憶している。マイコン６４は、給水弁３６の開閉と排水弁１９のＯＮ／ＯＦＦ切り替えを制御するとともに、ＤＣブラシレスモータ２４を制御する。マイコン６４は、洗濯の予約等の信号を表示部４５から入力し、動作の経過等を表示する。交流電源４９から出力される交流電圧を整流回路５５に供給され、整流回路５５で脈流状の直流電圧に変換される。整流回路５５には、ダイオードブリッジが使用されている。整流回路５５で整流された直流電圧は平滑用のコンデンサ５６ａ、５６ｂで平滑化さ
れる。コンデンサ５６ａの正極性側は、整流回路５５の正極出力端子に接続されている。
【００２５】
コンデンサ５６ａの負極性側とコンデンサ５６ｂの正極性側は、商用電源５３の一端に接続されていない側に接続されている。コンデンサ５６ｂの負極性側は、整流回路５５の負極出力端子に接続されている。そして、コンデンサ５６ａ、５６ｂで平滑化された直流電圧がＩＧＢＴのＰ側の電源に供給される。
【００２６】
ＩＰＭは、直流電圧を三相交流電圧に変換するスイッチング手段として、３個の上アーム側のＩＧＢＴ、ＵＰが５８ａ、ＶＰが５８ｂ、ＷＰが５８ｃと、３個の下アーム側のＩＧＢＴ、ＵＮが５９ａ、ＶＮが５９ｂ、ＷＮが５９ｃを三相全波ブリッジ構成とし、上アーム側のＩＧＢＴの逆並列に接続された３個のＦＷＤ（還流ダイオード）６０ａ、６０ｂ、６０ｃと、下アーム側のＩＧＢＴに逆並列に接続された３個のＦＷＤ（還流ダイオード）６２ａ、６２ｂ、６２ｃと、図に記載していないが上アーム側のＩＧＢＴのＨＶＩＣ（制御ＩＣ）と下アーム側の制御ＩＣ（ＬＶＩＣ）マイコンから信号が入ると、下アーム側のＩＧＢＴをＯＦＦして保護するＣＩＮ入力端子、保護が働くとマイコンの６４のＩＧＢＴ駆動部４１にＩＰＭの６個のＩＧＢＴのゲート駆動信号をＯＦＦさせるためのＦＯ出力端子からなり、ＩＧＢＴ、５８ａ〜５８ｃとＩＧＢＴ、５９ａ〜５８ｃの各接続点がＤＣブラシレスモータ２４の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のステータコイルＵ、Ｖ、Ｗに接続されている。
【００２７】
また、ＩＧＢＴ、５８ａ〜５８ｃ、５９ａ〜５９ｃのゲートは、ＩＧＢＴゲート駆動部４１に接続されている。シャント抵抗６２ａは、下アーム側のＩＧＢＴ、ＵＮの５９ａのエミッタとグランド間に接続され、シャント抵抗６２ｂは、下アーム側のＩＧＢＴ、ＶＮの５９ｂのエミッタとグランド間に接続され、シャント抵抗６２ｃは、下アーム側のＩＧＢＴ、ＷＮの５９ａのエミッタとグランド間に接続され、モータ２４の相電流を電圧に変化して、マイコン６４の電流検知部４６にモータ２４の、例えば、Ｕ相からＶ相、Ｖ相からＷ相、Ｗ相からＵ相に流れる相電流を検出するシャント抵抗６２ａ、６２ｂ、６２ｃに流れる正の電流だけでなく、負の電流も検出できる電流検知部４６を備えたことである。
【００２８】
以下、詳細に説明する。電流検知部４６は、下アーム側のＩＧＢＴ、ＵＮの５９ａのエミッタからシャント６２ａを通ってグランドに流れる正の電流と、さらにグランドからシャント６２ａを通って下アーム側のＩＧＢＴ、５９ａ（ＵＮ）のエミッタからＩＧＢＴ、５９ａに逆並列接続されたＦＷＤ（還流ダイオード）６１ａのアノードからカソードに流れる負の電流を検出し、また、下アーム側のＩＧＢＴ、ＶＮの５９ｂのエミッタからシャント６２ｂを通ってグランドに流れる正の電流と、さらにグランドからシャント６２ｂを通って下アーム側のＩＧＢＴ、５９ｂ（ＶＮ）のエミッタからＩＧＢＴ、５９ｂに逆並列接続されたＦＷＤ（還流ダイオード）６１ｂのアノードからカソードに流れる負の電流を検出し、また、下アーム側のＩＧＢＴ、ＷＮの５９ｃのエミッタからシャント６２ｃを通ってグランドに流れる正の電流と、さらにグランドからシャント６２ｃを通って下アーム側のＩＧＢＴ、５９ｃ（ＷＮ）のエミッタからＩＧＢＴ、５９ｃに逆並列接続されたＦＷＤ（還流ダイオード）６１ｃのアノードからカソードに流れる負の電流を検出する。
【００２９】
図３は、電流検知部４６の内部構成を示す。シャント抵抗６２ａ、６２ｂ、６２ｃから電流検知部４６の、６２ａシャント電圧端子１２１、６２ｂ、シャント電圧端子１２２、６２ｃ、シャント電圧端子１２３に接続され、１２５のマルチプレクサで順次シャント電圧６２ａ、６２ｂ、６２ｃを切り替え、オペアンプ１２７の端子に接続し、マイコンのＡ／Ｄ出力端子から出力される基準電圧１２０は、オペアンプ１２７の端子に接続され、マルチプレクサ１２５でそれぞれのシャント抵抗の電圧を所定のタイミングで切り替え増幅される。
【００３０】
オペアンプ１２７で増幅された信号は、ＬＰＦ（ローパスフィルター）１２８で高周波ノイズを除去した後、マイコンのＡ／Ｄポート１２９へ接続され、並列にコンパレータ１２９の入力端子に接続される。コンパレータ１２９は、マイコンからのＡ／Ｄ出力された基準値１３０とＬＰＦ（ローパスフィルター）１２８でフィルターリングした各相の相電流を比較した結果を過電流検知部４７へ出力する。
【００３１】
過電流検知部４７は、過電流検知すると、ＩＰＭのＣＩＮ端子をＨｉにして下アーム側のＩＧＢＴのゲートを全てＯＦＦにする。また、ＩＰＭのＦＯ端子からマイコンにＦＯ出力が入ると、マイコン６４のＩＧＢＴ駆動部４１は、ＩＰＭへ６個のＩＧＢＴのゲート信号をＯＦＦして保護動作モードに入る。
【００３２】
ＩＧＢＴ駆動部４１は、変調方式に従って、数〜数十ｋＨｚでＰＷＭ制御部４３からのデータでＰＷＭチョッピングする。ＤＣブラシレスモータの回転制御する時は、ロータ位置信号Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗとステータ巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに供給される正弦波状電圧Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗとが同期するように、マイコン６４が駆動信号をＩＧＢＴ駆動部４１に出力してＤＣブラシレスモータ２４を回転制御する。モータ２４に印加する電圧波形について図４を参照して説明する。
【００３３】
図４（ｂ）は、図４（ａ）に示すモータ回転子の位置信号Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗに基づいてモータ２４を一定の回転数で定常的に駆動させるときのモータ２４のＵ相ステータ巻線Ｌｕに印加する電圧Ｅｕ（以下、印加電圧Ｅｕという）、Ｖ相ステータ巻線Ｌｖに印加する電圧Ｅｖ（以下、印加電圧Ｅｖという）、Ｗ相ステータ巻線Ｌｗに印加する電圧Ｅｗ（以下、印加電圧Ｅｗという）を示している。印加電圧Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗを得るために、マイコン６４は以下のように動作する。
【００３４】
ＩＧＢＴのゲート駆動信号がＩＧＢＴ５８ａのゲートに供給される。また、駆動信号はＩＧＢＴ５９ｂのゲートに供給される。これにより、Ｕ相ステータ巻線Ｌｕに印加される電圧Ｅ０ｕは図４（ｅ）に示すようなＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）された波形となる。この波形は、実質的に図４（ｂ）に示した印加電圧Ｅｕと等価である。また、インバータ回路５７は、図４（ｂ）に示すように、Ｕ相を基準とした場合は印加電圧Ｅｕに対して電気角で２４０°位相の遅れた印加電圧ＥｖをＶ相ステータ巻線Ｖに、１２０°位相の遅れた印加電圧ＥｗをＷ相ステータ巻線Ｌｗにそれぞれ印加する。このようにモータ２４の各相に各々位相のずれた正弦波状の電圧を印加することでモータ２４の回転子が正転方向に回転する。
【００３５】
図５において、ステップ２００でモータ回転制御を開始される。ステップ２０１で各種初期設定を行い、ステップ２０２でＰＷＭ制御部４３のキャリヤ信号発生回路のカウントを開始させ、ステップ２０３でモータの回転子のセンサー信号検出部４２の位置信号に応じて、ＰＷＭ制御部４３によりＩＧＢＴ駆動部４１を駆動する。
【００３６】
ステップ２０４でキャリヤ割り込み信号を検出して割り込み信号が発生すると、ステップ２０５に移行し、キャリヤ信号割り込みサブルーチンを実行する。キャリヤ信号割り込みの優先度は、異常割り込みを除き高い優先度とする。ここで、６０°（１８０°、３６０°の設定も可能）の位置信号が変化する間のキャリヤ信号をカウントすることにより電気角速度を検出し、電気角速度から算出される電気角に応じてメモリー６５より正弦波データを呼び出し、ＰＷＭ制御データとし、ステップ２０６で、ＩＧＢＴ駆動部４１でＩＰＭの６個のＩＧＧＴのゲートをＯＮ、ＯＦＦさせモータ２４を正弦波駆動する．
ステップ２０７は、ホール素子で回転子の磁極位置を検出し６３ａ、６３ｂ、６３ｃのエッジ信号をセンサー信号検出部４２で検出し、割り込み信号が発生したかどうかを検出し、割り込み信号が発生すると、ステップ２０８に移行し、位置信号割り込みサブルーチ
ンを実行する。位置信号割り込みの優先度は、キャリヤ信号割り込みのつぎに設定する。
【００３７】
ここでは、回転周期と回転数の検出、６０°（１８０°、３６０°の設定も可能）ごとの電気角の設定、キャリヤ信号１周期の電気角の演算等の処理を実行する。
【００３８】
ステップ２０９にて行程の終了判定を行い、行程続行ならばステップ２０４に戻り、行程終了ならば、ステップ２１０に移行して、トランジスタ（ＩＧＢＴ）をすべてオフさせてから、ステップ２１１に移行し、キャリヤ信号のカウントを停止させ、ステップ２１２にて次行程に移行する。
【００３９】
図６に基づいて、本発明の洗濯機において、洗濯の運転モードで布が回転ドラム２０と受け筒の間に噛み込んだ場合の制御フローを説明する。布が噛み込むと、モータロック時の処理は、ステップ２２０で、モータの回転子の磁極位置を検知するセンサー信号検出部に、センサー信号Ｈｕ、Ｈｙ、ＨＷのセンサー信号がマイコンに入力され、ステップ２２１で、センサー信号の割り込みが発生したかを確認し、センサー信号Ｈｕ、Ｈｙ、ＨｗのＨｉ、Ｌｏのパターン信号の組み合わせから信号ごとに設定されているメモリー６５のデータテーブルからデータを読み出し、ステップ２２３で、マイコン６４のゲート信号駆動部から複数個のＩＧＢＴのゲート信号をＯＮ、ＯＦＦするＰＷＭ出力する。
【００４０】
ステップ２２４で、タイマーで規定時間監視し、規定時間経過後に、ステップ２２５でタイマーリセットし、ステップ２２６で規定時間以内にセンサー信号に変化を確認し、例えば、ドラムがロックし、センサー信号Ｈｕ、Ｈｙ、Ｈｗに変化がなければ、ステップ２２７でモータ巻き線に印加している電圧を規定量ＵＰするためＯＮとＯＦＦの比率であるＤＵＴＹ比率を上げる。次に、ステップ２２８でＤＵＴＹ比率最大か判断し、最大値までモータ巻き線に印加する電圧を規定時間で規定量上げる。
【００４１】
次に、その時の電流の流れを図２の回路構成図で説明する。例えば、上アームのＩＧＢＴ５８ａがＯＮし、下アームのＩＧＢＴ６１ｂと６１ｃがＯＮすると、電流は、全波整流ダイオード５５と５６ａ、５６ｂの電解コンデンサーで倍電圧整流されたＰ電圧からの電流が、ＩＧＢＴ５８ａからモータ２４のＵ相巻き線からＶ相巻き線を通り、下アームのＩＧＢＴ、５９ｂと５９ｃがＯＮしているので、一方には、ＩＧＢＴ５９ｂからシャント抵抗６２ｂを通りグランドに流れ、もう一方には、ＩＧＢＴ５９ｃからシャント抵抗６２ｃを通ってグランドに電流が流れる。
【００４２】
また、起動時のモータ２４の巻き線Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に印加する電圧は規定値となるように、下アームのＩＧＢＴ、６１ｂと６１ｃは、常時ＯＮで、上ア−ムのＩＧＢＴ、５８ａをＰＷＭチョピングしてモータ２４の各巻き線に印加する電圧を制御する。
【００４３】
また、上ア−ムのＩＧＢＴ、５８ａのＩＧＢＴをＰＷＭ制御すると、ＩＧＢＴ、５８ａがＯＮの時、Ｐ電圧からＩＧＢＴ、５８ａのコレクタ、エミッタを通り、巻き線Ｕ相まで流れ、中性点からＶ相とＷ相に分岐する。１方は、モータ２４のＵ相からＶ相に流れ、ＩＧＢＴ、６１ｂのコレクタからエミッタを通り、シャント抵抗６２ａを通り、グランドに正方向の電流が流れ、もう一方は、モータ２４のＵ相からＷ相に流れ、ＩＧＢＴ、５９ｃのコレクタ、エミッタを通り、シャント抵抗６２ｃを通り、グランドに正方向の電流が流れる。
【００４４】
次に、上ア−ムのＩＧＢＴ、５８ａがＰＷＭ制御でＯＦＦした時には、モ−タ２４の巻き線のインダクタンス成分の影響でＦＷＤ（還流ダイオ−ド）６１ａに還流電流が流れる。その電流経路は、モ−タ２４のＵ相の巻き線からＶ相の巻き線を通り、下ア−ムのＩＧＢＴ５９ｂのエミッタ、コレクタを通った電流と、モ−タ２４のＵ相の巻き線からＷ相の
巻き線を通り、下ア−ムのＩＧＢＴ５９ｃのエミッタ、コレクタを流れ、グランドからシャント抵抗６２ａへ逆向きの負電流が流れ、ＦＷＤ（還流ダイオ−ド）６１ａを通り、モ−タ２４のＵ相巻き線に電流が還流する。
【００４５】
従来のインバ−タ機種の過電流検知手段は、下ア−ムのＩＧＢＴがＯＮした時には、ＩＧＢＴのコレクタ、エミッタを通り、シャント抵抗からグランドに正方向に流れる電流をコンパレ−タで比較し、予め設定基準値と比較し各相の電流が大きい場合、過電流と検知し、マイコンはＩＰＭのＣＩＮ端子をＨｉにして下ア−ムのＩＧＢＴ、６２ａ、６２ｂ、６２ｃのゲートをＯＦＦしモ−タ２４を停止させていた。
【００４６】
本発明は、グランドからシャント抵抗６２ａ、６２ｂ、６２ｃを通り、ＦＷＤ（還流ダイオ−ド）６１ａ、６１ｂ、６１ｃのアノ−ドからカソ−ドに流れる負方向の電流を検出する電流検知部４６と、前記負方向の電流の絶対値と設定値と比較し大きいかを判断する過電流検知部４７を備えたものである。設定値と比較して電流が大きい時に、ＩＧＢＴ駆動部４１で、下アームのＩＧＢＴ、５９ａ、５９ｂ、５９ｃを全てＯＦＦし、過電流によるＦＷＤ（還流ダイオード）６１ａ、６１ｂ、６１ｃの熱破壊を防ぐことができる。
【００４７】
図７は、本発明の実施例の２動作フローを示すフローチャートである。２３０では、センサー信号、Ｈｕ、Ｈｙ、Ｈｗ信号がマイコンに入力されると、センサー信号、Ｈｕ、Ｈｙ、Ｈｗの信号の組み合わせにより、モータ２４を駆動している６個のＩＧＢＴを駆動するＩＧＢＴ駆動部４１は、メモリー６５からモータ２４の３相の巻き線に正弦波電流を流すように予め設定されているデ−タを読み出して、ＩＧＢＴのゲートを制御する。
【００４８】
ステップ２３２で、シャント抵抗６２ａ、６２ｂ、６２ｃのグランドからシャント抵抗を通ってＦＷＤ（還流ダイオ−ド）６１ａ、６１ｂ、６１ｃのアノ−ドからカソ−ドに流れる負方向の電流を検出し、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に流れる負方向の電流を検出し、ステップ２３３で負方向の電流の絶対値と設定値と比較して大きいか否かを電流検知部４６で判断し、設定値と比較して電流が大きい時には、ステップ２３４で過電流が発生した回数をカウントするカウンターＮに１を加え、カウンターＮが規定の回数に達したか否か、ステップ２３５で判断し、連続して規定値の回数過電流検知が働いた場合には、ステップ２３６で、ＩＧＢＴ駆動部４１で下アームのＩＧＢＴ、５９ａ、５９ｂ、５９ｃのゲートを全てＯＦＦしてモータを停止させ、２３７でリトライカウンターＥに１を加える。
【００４９】
ステップ２３８でリトライカウンターＥが規定値に達したか否か判断し、規定カウント以下の場合は、ステップ２３９で規定時間モータを停止し、ＦＷＤ（還流ダイオ−ド）６１ａ、６１ｂ、６１ｃを冷却し熱破壊を防止する。規定時間経過後にモータの回転制御を再開するが、ドラムの回転方向を変えドラムを起動制御すれば、たとえば布がドラムと受け筒の間に挟まった場合でも改善することができる。また、規定値までモータ起動をリトライするごとにドラムの回転方向を変えても良い。
【００５０】
請求項３の本発明の実施例を、図７のフローチャートで説明する。ステップ２３８で規定値カウンターＥが規定値以上の場合には、ステップ２４０でエラー処理する。例えば、Ｈ５７などのコードを表示部４５に表示させて使用者に報知する。使用者は、表示部で確認し、ドラムの蓋を開けて洗濯物の状態を確認し、布がドラムと受け筒の間に挟まっている場合には、洗濯物を取り除く。洗濯機が故障している場合には、サービスに連絡して表示部に表示されているエラーコード、たとえばＨ５７が表示されていたことを伝えることで、故障箇所が想定できるため早期に修理することができる
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明によれば、グランドからシャント抵抗に流れる負方向の電流を検出できる手段を具
備することで、例えば、布がドラムと受け筒の間に噛み込んだ場合、規定時間に規定の電流を上げ、噛み込みを回避するモータ起動制御の時、ＩＰＭのＦＷＤ（還流ダイオ−ド）を保護することが可能であり、家庭用、業務用の洗濯機に有用である。
【符号の説明】
【００５２】
１９  排水弁
２０  回転ドラム
２３  回転軸
２４  ＤＣブラシレスモータ
２６  プーリ
２７  Ｖベルト
２９  洗濯機本体
３１  蓋ロック
３２  ダンパー
３３  排水経路
３６  給水弁
４１  ＩＧＢＴ駆動部
４２  センサー信号検出部
４３  ＰＷＭ制御部
４５  表示部
４６  電流検知部
４７  過電流検知部
４８  スイッチング手段駆動部
４９  交流電源
５０  スイッチング手段
５４  チョークコイル
５５  整流回路
５６  平滑コンデンサー
５８ａ  ＵＰ  ＩＧＢＴ
５８ｂ  ＶＰ  ＩＧＢＴ
５８ｃ  ＷＰ  ＩＧＢＴ
５９ａ  ＵＮ  ＩＧＢＴ
５９ｂ  ＶＮ  ＩＧＢＴ
５９ｃ  ＷＮ  ＩＧＢＴ
６０ａ  ＵＰ  ＦＷＤ
６０ｂ  ＶＰ  ＦＷＤ
６０ｃ  ＷＰ  ＦＷＤ
６１ａ  ＵＮ  ＦＷＤ
６１ｂ  ＶＮ  ＦＷＤ
６１ｃ  ＷＮ  ＦＷＤ
６２ａ  Ｕ相シャント抵抗
６２ｂ  Ｖ相シャント抵抗
６２ｃ  Ｗ相シャント抵抗
６３ａ  センサー信号ＣＳ１
６３ｂ  センサー信号ＣＳ２
６３ｃ  センサー信号ＣＳ３
６４  マイコン
【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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【図６】
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【図７】
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