(57)【要約】【課題】インバータ回路によりモータを駆動する洗濯機において、制動運転によるモータ停止時、制動力が大きすぎて、モータが逆方向に回転してしまう状態をいち早く回避し、電源電圧の上昇や、モータにかかる負荷変動等が発生しても制動動作として問題なく、しかも短時間でモータを停止できるようにする。【解決手段】交流電源１に接続した整流回路３の直流電力をインバータ回路４により交流電力に変換してモータ５を駆動し、モータ５のロータ位置をロータ位置検出手段６により検出し、インバータ回路４を制御手段９により制御する。制御手段９は、モータ５の制動運転時、ロータ位置検出手段６により、モータ５が制動運転している方向とは、逆方向に回転していることを検知した場合、制動運転を中止するようにする。【選択図】　図１
2004105585.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した整流回路と、前記整流回路の直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路により駆動されるモータと、前記モータのロータ位置を検出するロータ位置検出手段と、前記インバータ回路を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記モータの制動運転時、前記ロータ位置検出手段により、前記モータが制動運転している方向とは、逆方向に回転していることを検知した場合、制動運転を中止するようにした洗濯機。
【請求項２】
制御手段は、モータ電流位相をモータの誘起電圧位相より遅らせることにより制動運転を行うようにした請求項１記載の洗濯機。
【請求項３】
制御手段は、制動運転動作時、ロータ位置検出手段により検知するモータの回転数が所定回転数以下の場合、前記モータが制動運転している方向とは逆方向に回転していることを検知すると、制動運転を中止するようにした請求項１記載の洗濯機。
【請求項４】
制御手段は、制動運転動作時、ロータ位置検出手段により、モータが制動運転している方向とは逆方向に回転していることを検知した場合、制動運転を中止し、その後、前記ロータ位置検出手段により、前記モータが確実に停止したことを検知することにより洗濯運転を再開するようにした請求項１記載の洗濯機。
【請求項５】
外槽内に回転自在に設けた洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽に回転自在に配設した撹拌翼とを備え、前記洗濯兼脱水槽と前記撹拌翼をモータにより駆動し、制御手段は、前記洗濯兼脱水槽を停止する脱水制動運転時、ロータ位置検出手段により、前記洗濯兼脱水槽が制動運転している方向とは、逆方向に回転していることを検知した場合、脱水制動運転を中止するようにした請求項１記載の洗濯機。
【請求項６】
洗濯兼脱水槽を回転させることにより外槽と洗濯兼脱水槽との間から洗濯兼脱水槽内へ洗濯水を散水できるようにし、制御手段は、前記洗濯兼脱水槽の制動運転時、ロータ位置検出手段により、前記洗濯兼脱水槽が制動運転している方向とは、逆方向に回転していることを検知した場合、制動運転を中止するようにした請求項１記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インバータ回路によりモータを駆動する洗濯機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、洗濯機のモータをインバータ回路により駆動してモータ性能を向上させ、かつ、インバータ回路によりモータを制動運転するものが提案されている。
【０００３】
従来、この種の洗濯機は、ブラシレスモータにより洗濯槽の下部の撹拌翼、あるいは脱水槽を駆動し、モータの位置検出手段によりロータ位置を検出してモータへの印加電圧と位相指令を制御することにより脱水ブレーキを制御するようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２７５８８９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の構成では、脱水ブレーキ制御の最終段階において脱水槽を停止させるとき、脱水槽内の負荷状態や、電源電圧の上昇等により、停止のために必要なブレーキ力より大きな力が発生して、停止状態を越えて逆方向に回転し、脱水槽が停止しないという問題があった。
【０００６】
本発明は上記従来課題を解決するもので、制動運転によるモータ停止時、制動力が大きすぎて、モータが逆方向に回転してしまう等の状態をいち早く回避し、電源電圧の上昇や、モータにかかる負荷変動等が発生しても、制動動作として問題なく、しかも短時間でモータを停止できるようにすることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、交流電源に接続した整流回路の直流電力をインバータ回路により交流電力に変換してモータを駆動し、モータのロータ位置をロータ位置検出手段により検出し、インバータ回路を制御手段により制御するよう構成し、制御手段は、モータの制動運転時、ロータ位置検出手段により、モータが制動運転している方向とは、逆方向に回転していることを検知した場合、制動運転を中止するようにしたものである。
【０００８】
これにより、制動運転によるモータ停止時、制動力が大きすぎて、モータが逆方向に回転してしまう等の状態をいち早く回避することができ、電源電圧の上昇や、モータにかかる負荷変動等が発生しても、制動動作として問題なく、しかも短時間でモータを停止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、交流電源と、前記交流電源に接続した整流回路と、前記整流回路の直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路により駆動されるモータと、前記モータのロータ位置を検出するロータ位置検出手段と、前記インバータ回路を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記モータの制動運転時、前記ロータ位置検出手段により、前記モータが制動運転している方向とは、逆方向に回転していることを検知した場合、制動運転を中止するようにしたものであり、制動運転によるモータ停止時、制動力が大きすぎて、モータが逆方向に回転してしまう等の状態をいち早く回避することができ、電源電圧の上昇や、モータにかかる負荷変動等が発生しても、制動動作として問題なく、しかも短時間でモータを停止することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、制御手段は、モータ電流位相をモータの誘起電圧位相より遅らせることにより制動運転を行うようにしたものであり、少ない電流でモータに制動トルクを発生することができ、インバータ回路の信頼性を向上しつつ、モータを短時間で停止することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、制御手段は、制動運転動作時、ロータ位置検出手段により検知するモータの回転数が所定回転数以下の場合、前記モータが制動運転している方向とは逆方向に回転していることを検知すると、制動運転を中止するようにしたものであり、制動運転初期段階にロータ位置検出手段からの出力信号にノイズ等が重畳し、出力信号が正しい値にならなかった場合にも、この信号により正逆どの方向に回転しているかを判断しないので、ノイズ等の影響をできる限り受けずにモータを短時間に、しかも正確に停止することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、制御手段は、制動運転動作時、ロータ位置検出手段により、モータが制動運転している方向とは逆方向に回転していることを検知した場合、制動運転を中止し、その後、前記ロータ位置検出手段により、前記モータが確実に停止したことを検知することにより洗濯運転を再開するようにしたものであり、制動制御中止後、慣性により回転しているモータが確実に停止したことを検知し、この停止状態からモータを再度駆動するので、インバータ回路に過電流が流れたり、モータが目的通り回転しない等の状態を回避することができ、インバータ回路の信頼性を向上しつつ、基本動作を満足する洗濯機を提供することができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、外槽内に回転自在に設けた洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽に回転自在に配設した撹拌翼とを備え、前記洗濯兼脱水槽と前記撹拌翼をモータにより駆動し、制御手段は、前記洗濯兼脱水槽を停止する脱水制動運転時、ロータ位置検出手段により、前記洗濯兼脱水槽が制動運転している方向とは、逆方向に回転していることを検知した場合、脱水制動運転を中止するようにしたものであり、制動運転による洗濯兼脱水槽の停止時、制動力が大きすぎて、洗濯兼脱水槽が逆方向に回転してしまう等の状態をいち早く回避することができるので、電源電圧の上昇や、洗濯兼脱水槽内の負荷変動等が発生しても、制動動作として問題なく、しかも短時間で洗濯兼脱水槽を停止することができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、洗濯兼脱水槽を回転させることにより外槽と洗濯兼脱水槽との間から洗濯兼脱水槽内へ洗濯水を散水できるようにし、制御手段は、前記洗濯兼脱水槽の制動運転時、ロータ位置検出手段により、前記洗濯兼脱水槽が制動運転している方向とは、逆方向に回転していることを検知した場合、制動運転を中止するようにしたものであり、制動運転による洗濯兼脱水槽の停止時、制動力が大きすぎて、洗濯兼脱水槽が逆方向に回転してしまう等の状態をいち早く回避することができるので、電源電圧の上昇や、洗濯兼脱水槽内の負荷変動、特に洗濯水の影響により慣性力が大きく変動する場合にも、制動動作として問題なく、しかも短時間で洗濯兼脱水槽を停止することができる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
（実施例１）
図１に示すように、交流電源１は、ラインフィルター２を介して整流回路３に交流電力を加え、整流回路３により直流電力に変換する。整流回路３は倍電圧整流回路を構成し、交流電源１が正電圧のとき、全波整流ダイオード３ａによりコンデンサ３ｂを充電し、交流電源１が負電圧のとき、コンデンサ３ｃを充電し、直列接続されたコンデンサ３ｂ、３ｃの両端には倍電圧直流電圧が発生し、インバータ回路４に倍電圧直流電圧を加える。
【００１７】
インバータ回路４は、６個のパワースイッチング半導体と逆並列ダイオードよりなる３相フルブリッジインバータ回路により構成し、通常、パワートランジスタ（ＩＧＢＴも同様）と逆並列ダイオードおよびその駆動回路と保護回路を内蔵したインテリジェントパワーモジュール（以下、ＩＰＭという）で構成している。インバータ回路４の出力端子にモータ５を接続し、このモータ５により、図２に示すように、回転翼２３または洗濯兼脱水槽１８を駆動する。
【００１８】
モータ５は直流ブラシレスモータにより構成し、図２に示すように、回転子５０を構成する永久磁石５１と固定子５２との相対位置（回転子位置）をロータ位置検出手段６により検出する。ロータ位置検出手段６は、通常、３個のホールＩＣ（６ａ、６ｂ、６ｃ）により構成し、電気角６０度ごとの位置を検出する。
【００１９】
制御回路７は、インバータ回路４、スイッチング手段８を制御するもので、マイクロコンピュータにより構成した制御手段９と、制御手段９の出力信号によりインバータ回路４のＩＰＭを制御してモータ５の回転駆動を制御するインバータ駆動回路１０と、スイッチング手段８を制御するスイッチング手段駆動回路１１と、電流検出手段１２の出力信号によりインバータ回路４の電流を検知し制御手段９にモータ電流に応じた信号を加える電流検出回路１３とで構成している。
【００２０】
また、制御回路７は、スイッチング手段８を制御して給水弁１４、排水弁１５、クラッチ１６、蓋ロック装置１７などの動作を制御し、洗い、すすぎ、脱水の一連の行程を制御する。
【００２１】
給水弁１４は、図２に示すように、洗濯兼脱水槽１８の外側に設けた外槽１９に水道水を供給するもので、蓋ロック装置１７は、洗濯兼脱水槽１８の衣類投入口を開閉自在に覆う蓋２０の開閉を脱水運転中に禁止するものであり、ソレノイドとレバーより構成している。排水弁１５は、外槽１９内の洗濯水を排水するものである。
【００２２】
クラッチ１６は、モータ５のモータ軸５３の出力を、減速機構２１を介して、洗濯兼脱水槽１８の内底部に回転自在に設けた撹拌翼２３の駆動軸２２に接続するか、あるいは洗濯兼脱水槽１８の駆動軸に直結するかを切り換えるもので、モータ５により洗濯兼脱水槽１８あるいは撹拌翼２３を駆動する。なお、外槽１９はサスペンション２４を介して外枠２５に弾性的に吊り下げている。
【００２３】
スイッチング手段８は、交流電源１のラインＬ１、Ｌ２間に接続して印加電圧を制御するもので、リレー、あるいは双方向性サイリスタなどで構成し、給水弁１４、排水弁１５、クラッチ１６、蓋ロック装置１７をそれぞれ制御するものである。
【００２４】
インバータ回路４は、図３に示すように構成しており、Ｕ相スイッチングユニット４０Ａ、Ｖ相スイッチングユニット４０Ｂ、Ｗ相スイッチングユニット４０Ｃより構成している。
【００２５】
Ｕ相スイッチングユニット４０Ａは、上アームトランジスタ４１ａと下アームトランジスタ４１ａ’よりなる一対のトランジスタ（ＩＧＢＴ）と、それぞれのＩＧＢＴに逆並列接続された逆並列ダイオード４２ａ、４２ａ’と、上アームトランジスタ４１ａを駆動する上アーム駆動回路４３ａ、下アームトランジスタ４１ａ’を駆動する下アーム駆動回路４３ａ’と、限流抵抗４４ａ、ブートストラップダイオード４５ａ、ブートストラップコンデンサ４６ａより構成されるブートストラップ回路と、下アーム駆動回路コンデンサ４７ａより構成している。Ｖ相スイッチングユニット４０Ｂ、Ｗ相スイッチングユニット４０Ｃも同様の構成なので説明は省略する。
【００２６】
上アーム駆動回路４３ａの入力信号Ｕｐ、下アーム駆動回路４３ａ’の入力信号はＵｎで、Ｂ３は上アーム駆動回路４３ａと下アーム駆動回路４３ａ’の電源で通常１５Ｖ電源に接続される。下アーム駆動回路４３ａ’に駆動信号を加えると、下アームトランジスタ４１ａ’が導通し、限流抵抗４４ａ、ブートストラップダイオード４５ａを介してブートストラップコンデンサ４６ａが電源Ｂ３より充電される。よって、上アームトランジスタ４１ａを駆動する場合には、その前に下アームトランジスタ４１ａ’を駆動しブートストラップコンデンサ４６ａに充電するブートストラップ動作の後に、インバータ回路４を動作させモータ５を駆動する。
【００２７】
また、インバータ回路４が停止していた場合には、ブートストラップコンデンサ４６ａには充電されていないので、上アーム駆動回路４３ａは動作できないので、上アームトランジスタ４１ａは導通しない。通常、上アーム駆動回路４３ａには電源電圧低下検知回路が内蔵されており、ブートストラップ電圧が所定値以下の場合にはＩＧＢＴを導通できないようにしている。
【００２８】
図４は、ＰＷＭ制御による正弦波駆動の各部の波形関係を示し、ロータ位置検出手段６の出力信号Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３のエッジ信号は６０度ごとに変化して、各部状態信号より３６０度を６分割した角度が判別できる。信号Ｈ１がローからハイとなるハイエッジを基準電気角０度として示し、モータ５のＵ相巻線誘起電圧Ｅｃは、基準信号Ｈ１から３０度遅れた波形となる。Ｕ相モータ電流Ｉｕとモータ誘起電圧Ｅｃの位相を同じにすると最大効率が得られる。
【００２９】
図４において、Ｕ相モータ電流Ｉｕは、Ｕ相巻線誘起電圧Ｅｃよりわずかに進んで、モータ印加電圧ＶｕはＵ相巻線誘起電圧Ｅｃより３０度進んだ波形を示す。
【００３０】
ｖｃはインバータ回路４内で生成される鋸歯状波形のキャリア信号で、ｖｕは正弦波状のＵ相制御電圧でキャリア信号ｖｃとＵ相制御電圧ｖｕを比較したＰＷＭ信号Ｕｐをインバータ回路４内で発生させ、インバータ回路４のＵ相上アームトランジスタの制御信号として加える。ｃｋはキャリア信号ｖｃの同期信号で、キャリアカウンタがカウントアップしてオーバーフローしたときの割込信号である。
【００３１】
ロータ位置検出手段６の出力信号Ｈ１がローからハイに変化する時点を基準電気角０度としてロータ位置検出手段６の出力信号Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３より３０度、９０度、１５０度等の電気角を検出し、６０度毎以外は回転周期より電気角θを推定する。
【００３２】
図５は、ロータ位置検出手段の出力信号より電気角を検出して、モータへの印加電圧と位相指令を制御する制動運転時の各部波形を示し、誘起電圧Ｅｃに対して逆位相の電流を流すことによりモータ５にブレーキをかけるタイミングチャートを示す。正弦波駆動の場合、モータ電流と誘起電圧との位相を制御することによりトルクを制御することができるので、トルクリップルを減らして振動を減らせるだけではなく、トルク制御でも方形波駆動に比べて有利である。
【００３３】
モータ出力Ｐは、一般的に誘起電圧Ｅｃ、モータ電流Ｉ、誘起電圧Ｅｃとモータ電流との位相差αとすると、Ｐ＝Ｅｃ×Ｉ×ｃｏｓαとなる。そこで、位相差αを９０度以上に制御すると、負のトルクが発生し、すなわち制動（ブレーキ）運転となる。
【００３４】
モータ電流Ｉと位相差αを制御することで、ブレーキ力を制御することができる。モータ電流Ｉと位相差αを直接制御することは困難（ただし、ベクトル制御を行うことで可能にはなる）であるため、モータ５の回転数Ｎに応じた印加電圧Ｇと位相指令αｄ（誘起電圧に対する印加電圧の位相）に対するモータ電流Ｉと位相差αを実験的に求めておき、これによりブレーキ力を制御する。
【００３５】
インバータ回路４（ＩＧＢＴ）の定格電流を越えない範囲で、大きいブレーキ力を得るために、図６に示すように、最適となるモータの回転数Ｎに応じた印加電圧Ｇと位相指令αｄを実験的に求める。このとき、特に課題となるのは、モータ５を停止（図６においては、回転数１００ｒ／ｍｉｎ以下の所）させるためのブレーキ力の設定である。ブレーキ力が小さいと、モータ５を停止するまでの時間が必要以上に長くなり、また、ブレーキ力を大きくし過ぎると、負のトルクなので、停止状態を通り越して、逆方向に回転してしまう。
【００３６】
洗濯兼脱水槽１８を制動（ブレーキ）運転で、停止状態にする場合、洗濯兼脱水槽１８自体と洗濯兼脱水槽１８内の洗濯物の合わせた慣性力に釣り合うようなブレーキ力を設定するが、洗濯兼脱水槽１８内の衣類のバランスが悪い場合や、電源電圧の上昇等の原因により、慣性力とブレーキ力の釣り合いが崩れ、停止までに長い時間を必要としたり、もしくは、逆方向に回転して停止しなくなることがある。
【００３７】
停止までの時間が多少長くなるのは、洗濯機の動作として問題ないが、逆方向に回転して停止しないというのは、洗濯機の基本動作として問題がある。そこで、ロータ位置検知手段６からの出力信号により、正逆どの方向で回転しているか判定して、逆方向に回転している場合は、ブレーキ運転を中止するようにし、自然に停止するまで待つようにする。
【００３８】
図７に示すように、正転（時計廻り　ＣＷ）方向に回転しているときと、反転（反時計廻り　ＣＣＷ）方向に回転しているときでは、ロータ位置検知手段６からの出力信号（出力信号Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３の出力パターン）が異なる。
【００３９】
正転方向に回転している場合を、制動運転で停止させようとした場合、停止以前は、ロータ位置検出手段６から、図７（ａ）に示す信号が出力するが、停止状態（停止状態は、ロータが回転していないので出力信号Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３の出力パターンが変化しなくなる）を通り越して、反転方向に回転すると、ロータ位置検出手段６から図７（ｂ）に示す信号が出力する。
【００４０】
また、反転方向回転している状態で、制動運転を引きつづき行うと、ロータ位置に対し正しい印加電圧（前記したように、ロータ位置検知手段６の出力信号によりロータ位置を検出し誘起電圧位相を推定し、この誘起電圧位相より印加電圧の位相を決めているため、ロータ位置検知手段６の出力信号が予期しない値が出力すると誘起電圧位相が推定できないので、おのずと正しい印加電圧の位相が設定できない）を設定できなくなり、モータ５の回転が正しい状態（間欠的に回転したりする等）でなくなる。
【００４１】
つぎに、図８を用いて脱水行程の動作を説明する。ステップ３００で脱水行程が開始し、ステップ３０１にて蓋ロック装置１７を駆動して蓋２０が脱水行程中には開かないようにする。つぎに、ステップ３０２に進んでモータ５を起動する。脱水時の回転方向は正転方向（時計廻り）とする。起動制御の方法としは、起動トルクをより多く得られるため矩形波駆動等を行う。モータが起動した後は、ステップ３０３に進んで正弦波駆動に切り換える。
【００４２】
ステップ３０４より回転数制御を行う。脱水運転の場合、最終回転数Ｎ３（９００ｒ／ｍｉｎ）を目標に、図９に示すように、段階的に回転数を上昇させる（Ｎ１：１６０ｒ／ｍｉｎ、Ｎ２：２２０ｒ／ｍｉｎ、Ｎ３：９００ｒ／ｍｉｎ、ｔ１：５ｓ、ｔ２：２０ｓ、ｔ３：８０ｓ）。
【００４３】
ステップ３０５で第１の所定時間ｔ４（脱水時間、例えば５分）経過したか判定し、所定時間が経過するまで脱水運転を継続する。所定時間経過して、脱水運転が終了した後は、洗濯兼脱水槽１８を停止させるためステップ３０６に進んで図５に示したブレーキ制御を行う。また、このとき、図６に示すように、モータ５の回転数Ｎに応じて印加電圧Ｇと位相指令αｄを制御する。
【００４４】
ブレーキ制御中は、ステップ３０７で、ロータ位置検出手段６からの出力信号により、モータ５の回転数を検出する。ロータ位置検出手段６ａの出力信号の周期より回転数を検出することができる。ステップ３０８で、モータ５の回転数が所定回転数Ｎ４（例えば１００ｒ／ｍｉｎ）以下であるかを判定し、以下であると判定した場合は、モータ５が停止したかを判定するステップ３０９〜ステップ３１４の処理を行う。
【００４５】
所定回転数Ｎ４以下を検知してから、停止したかの判定処理を行う理由は、ノイズ等の影響によりロータ位置検出手段６から正しくない信号（正転方向に回転しているのに、反転方向に回転している信号が出力された）が出力されるので、この信号を信じて、ブレーキ運転を終了してしまうからである。これにより、洗濯機の動作として正常でなく、また、高速で回転しているにもかかわらず蓋ロック１９を解除してしまうので、不安全状態になる。そこで、できるだけ、不安全状態を回避するため、ステップ３０７〜ステップ３０８を処理を行った後、停止状態の判定を行う。
【００４６】
ステップ３０９で、ロータ位置検出手段６からの出力信号を再度検知し、ステップ３１０で、出力信号に変化の有無があるかを判定し、出力信号に変化がない場合にはモータ５（洗濯兼脱水槽１８）が停止していると判定する。モータ５が停止したと判定した場合は、ステップ３１２に進む。出力信号に変化がある、すなわちモータ５が回転していると判定した場合は、ステップ３１１で、正転方向あるいは、反転方向（反時計廻り）のいずれかで回転しているか判定する。
【００４７】
図７に示すように、正転しているか反転しているかは、ロータ位置検出手段６の出力パターンより判定することができる。また、なぜ、反転方向に回転している可能性があるかは、前記したように、ブレーキ力が正しくないため、停止を通り越してしまうためである。
【００４８】
正転方向に回転していると判定した場合は、停止するまで更にブレーキ制御を行う必要があるので、ステップ３０６に戻りブレーキ制御を継続する。反転方向に回転していると判定した場合は、直ちにブレーキ制御を中止する必要があるので、ステップ３１２に進み、インバータ回路４のすべてのトランジスタをオフして、ブレーキ制御を終了する。
【００４９】
ブレーキ制御を終了した後も、惰性回転する可能性があるので、ステップ３１３で、更にロータ位置検出手段６の出力信号を検知し、ステップ３１４で、出力信号に変化がなくなり惰性回転による回転が停止したかを検知し続ける。そして、停止したと検知した場合は、ステップ３１４に進み蓋ロックを解除し、次行程へ進む。
【００５０】
このように本実施例によれば、モータ５の制動運転時、ロータ位置検出手段６により、モータ５が制動運転している方向とは、逆方向に回転していることを検知した場合、制動運転を中止することにより、制動運転によるモータ停止時、制動力が大きすぎて、モータ５が逆方向に回転してしまう等の状態をいち早く回避することができるので、電源電圧の上昇や、モータ５にかかる負荷変動等が発生しても、制動動作として問題なくしかも、短時間にモータ５を停止する洗濯機を提供することができる。
【００５１】
また、モータ電流位相をモータ５の誘起電圧位相より遅らせることにより制動運転を行うことにより、少ない電流でモータ５に制動トルクを発生することができ、インバータ回路４の信頼性を向上しつつモータ５を短時間に停止することができる。
【００５２】
また、制動運転動作時、ロータ位置検出手段６により検知するモータ５の回転数が所定回転数以下の場合、モータ５が制動運転している方向とは逆方向に回転していることを検知すると、制動運転を中止することにより、制動運転初期段階にロータ位置検出手段６からの出力信号にノイズ等が重畳し、出力信号が正しい値にならなかった場合にも、モータ５の回転数が高い場合には、この信号により正逆どの方向に回転しているかを判断しないので、ノイズ等の影響をできる限り受けずに、モータ５を短時間にしかも正確に停止することができる。
【００５３】
また、制動運転動作時、ロータ位置検出手段６により、モータ５が制動運転している方向とは逆方向に回転していることを検知した場合、制動運転を中止し、その後、ロータ位置検出手段６により、モータ５が確実に停止したことを検知することにより洗濯運転を再開することにより、制動制御中止後、慣性により回転しているモータ５が確実に停止したことを検知し、この停止状態からモータ５を再度駆動するので、インバータ回路４に過電流が流れたり、モータ５が目的通り回転しない等を回避することができ、インバータ回路４の信頼性を向上しつつ、基本動作を満足する洗濯機を提供することができる。
【００５４】
また、洗濯兼脱水槽１８を停止する脱水制動運転時、ロータ位置検出手段６により、洗濯兼脱水槽１８が制動運転している方向とは、逆方向に回転していることを検知した場合、脱水制動運転を中止することにより、制動運転による洗濯兼脱水槽１８の停止時、制動力が大きすぎて、洗濯兼脱水槽１８が逆方向に回転してしまう等の状態をいち早く回避することができるので、電源電圧の上昇や、洗濯兼脱水槽１８内の負荷変動等が発生しても、制動動作として問題なく、しかも短時間に洗濯兼脱水槽１８を停止することができる。
【００５５】
（実施例２）
図１に示す制御手段９は、モータ５を駆動して洗濯兼脱水槽１８を回転させることにより、外槽１９と洗濯兼脱水槽１８との間から洗濯兼脱水槽１８内へ洗濯水を散水できるようにし、洗濯兼脱水槽１８の制動運転時、ロータ位置検出手段６により、洗濯兼脱水槽１８が制動運転している方向とは、逆方向に回転していることを検知した場合、制動運転を中止するようにしている。他の構成は上記実施例１と同じである。
【００５６】
上記構成において図１０を参照しながら動作を説明する。ステップ４００にて洗い行程を開始し、ステップ４０１で、洗濯兼脱水槽１８内へ給水を開始する。ステップ４０２で、設定水位まで給水したかを判定し、設定水位に達したと判定した場合は、ステップ４０３に進み、洗濯兼脱水槽１８を回転させる洗い方式を開始する。以降、洗いに必要な時間（第２の所定時間：例えば１０分）経過するまで、ステップ４０３〜ステップ４１５の処理を繰り返し行い、洗濯兼脱水槽１８内の衣類の汚れを落とす。
【００５７】
ステップ４０３でモータ５を起動する。このときの回転方向は正転方向（時計廻り）とする。起動制御の方法としは、起動トルクをより多く得られるため矩形波駆動等を行う。モータが起動した後は、ステップ４０４に進んで正弦波駆動に切り換え、ステップ４０５より回転数制御を行う。
【００５８】
洗濯兼脱水槽１８を回転させて洗う場合、図１１に示すように、時間ｔｓ１（例えば１５秒）かけて、回転数Ｎｓ１（例えば１５０ｒ／ｍｉｎ）になるよう回転数を上昇させ、その後、第１の所定時間ｔｓ２（例えば３０秒）経過するまで回転数Ｎｓ１を保つよう制御する。ステップ４０６で第１の所定時間ｔｓ２経過したか判定し、所定時間してた場合は、一旦洗濯兼脱水槽１８を停止させる。
【００５９】
連続して、回転させない理由は、連続してモータ５に電流を流しつづけると（特にこの洗い方式は、大きいトルクが必要なため、モータに多くの電流値を流す必要がある）モータ５の温度が上昇して、不安全状態なるのを回避するためである。
【００６０】
ステップ４０６〜ステップ４１５においてモータ５（洗濯兼脱水槽１８）を停止するための処理を行う。ステップ４０７では、図５に示したブレーキ制御を行う。また、このとき、図６に示すように、モータ５の回転数Ｎに応じて印加電圧Ｇと位相指令αｄを制御する。洗濯兼脱水槽１６を回転させて洗う場合、回転数Ｎｓ１から停止するまでの制御である。
【００６１】
この状態を正しく停止させるのは、脱水行程において、洗濯兼脱水槽１６を停止するよりも困難である。洗濯兼脱水槽１６内の水が大きな慣性力となり、停止を妨げるように作用するためと、急激に停止させようとしたとき、洗濯水の慣性力により反転方向に洗濯兼脱水槽１８を回転させる力が発生するためである。そこで、最適なブレーキ力を加えないと、停止時、洗濯兼脱水槽１８が反転方向に回転してしまう。
【００６２】
ブレーキ制御中の処理、ステップ４０８からステップ４１５は、上記実施例１のステップ３０７からステップ３１４の内容と同じなので説明を省略する。
【００６３】
ステップ４１５で、洗濯兼脱水槽１８が停止したと判定した場合は、ステップ４１６に進み、洗い時間（第２の所定時間）が終了したか判定し、経過していない場合は、ステップ４０３に戻り同じ動作を行う。第２の所定時間が経過したと判定した場合は、ステップ４１７に進み、洗い行程を終了し次行程に移行する。
【００６４】
このように本実施例によれば、モータ５を駆動して洗濯兼脱水槽１８を回転させることにより、外槽１９と洗濯兼脱水槽１８との間から洗濯兼脱水槽１８内へ洗濯水を散水できるようにし、洗濯兼脱水槽１８の制動運転時、ロータ位置検出手段６により、洗濯兼脱水槽１８が制動運転している方向とは、逆方向に回転していることを検知した場合、制動運転を中止するようにしているので、制動運転による洗濯兼脱水槽１８の停止時、制動力が大きすぎて、洗濯兼脱水槽１８が逆方向に回転してしまう等の状態をいち早く回避することができるので、電源電圧の上昇や、洗濯兼脱水槽１８内の負荷変動、特に洗濯水の影響により慣性力が大きく変動する場合にも、制動動作として問題なく、しかも短時間で洗濯兼脱水槽１８を停止することができる。
【００６５】
【発明の効果】
以下のように、本発明の請求項１に記載の発明によれば、モータの制動運転時、ロータ位置検出手段により、モータが制動運転している方向とは、逆方向に回転していることを検知した場合、制動運転を中止することにより、制動運転によるモータ停止時、制動力が大きすぎて、モータが逆方向に回転してしまう等の状態をいち早く回避することができ、電源電圧の上昇や、モータにかかる負荷変動等が発生しても、制動動作として問題なく、しかも短時間でモータを停止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の洗濯機の一部ブロック化した回路図
【図２】同洗濯機の断面図
【図３】同洗濯機のインバータ回路の回路図
【図４】同洗濯機のモータ駆動時の要部波形図
【図５】同洗濯機のモータ制動時の要部波形図
【図６】（ａ）同洗濯機の制動制御時のモータ回転数と印加電圧の関係図
（ｂ）同洗濯機の制動制御時のモータ回転数と位相指令の関係図
（ｃ）同洗濯機の制動制御時のモータ回転数とブレーキトルクの関係図
【図７】（ａ）同洗濯機の正転回転時のロータ位置検出手段の出力信号波形図
（ｂ）同洗濯機の反転回転時のロータ位置検出手段の出力信号波形図
【図８】同洗濯機の脱水行程でのフローチャート
【図９】同洗濯機の脱水行程でのモータ回転数の変化を示すタイムチャート
【図１０】本発明の第２の実施例の洗濯機の洗い行程でのフローチャート
【図１１】同洗濯機の洗い行程でのモータ回転数の変化を示すタイムチャート
【符号の説明】
１　交流電源
３　整流回路
４　インバータ回路
５　モータ
６　ロータ位置検出手段
９　制御手段
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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