JP2002530169A - 洗濯槽のアンバランスを検出する方法及び装置 - Google Patents

洗濯槽のアンバランスを検出する方法及び装置

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Abstract

(57)【要約】 回転する洗濯槽内のアンバランス状態を検出する方法が提供される。検出方法は、実際の洗濯槽回転速度の表示を受け取る過程と、実際の洗濯槽回転速度と予め定めた目標回転速度とを比較して速度エラーを計算する過程と、最大速度エラー及び最小速度エラーを決定する過程と、前記最大速度エラーと前記最小速度エラーとの差を計算する過程と、少なくとも一部分は前記差の計算値に基づいて洗濯槽のアンバランス状態を検出する過程とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的には衣類洗濯機に関し、特に、洗濯機のアンバランス状態を
検出するための方法及びシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
家庭用及び業務用衣類洗濯機はよく知られている。衣類その他の洗濯物を入れ
るための通常円筒形であるような洗濯槽または洗濯かごが、外箱内に回転可能に
取り付けられている。通常、洗濯槽は電気モータによって駆動される。洗濯サイ
クル中、水及び洗剤または石鹸を衣類等の間を力強く通過させることで、衣類等
を洗濯する。その後、衣類から洗剤がすすぎ落とし、１スピンサイクル以上かけ
て洗濯槽をスピンさせて衣類を脱水する。
【０００３】 洗濯機を分類する方法は幾つかあるが、１つの方法として洗濯槽の向きによる
分類がある。従来型の垂直軸洗濯機は、洗濯槽が垂直軸方向にスピンするように
置かれている。一般的に、洗濯物は洗濯機上部にある蓋から洗濯槽内に入れる。
垂直軸洗濯機の洗濯槽には撹拌体が内蔵され、撹拌体は衣類を水中に押し込んだ
り引き込んだりすることによって衣類を洗濯する。モータは通常、垂直方向に置
かれた洗濯槽をスピンサイクル中にスピンさせるが、更に通常は撹拌体も駆動さ
せる。モータは通常一定の速度で運転し、各洗濯機サイクル中の好適な時間に、
好適な洗濯機部品に駆動力を伝えるように一連のギヤやベルトを形成する。
【０００４】 実質的に水平軸方向にスピンするように置かれた洗濯槽を有するような水平軸
洗濯機は、撹拌体を有さず、可変速モータによって洗濯槽を駆動する。水平軸洗
濯機の洗濯槽は、洗濯サイクル中、比較的低速で回転する。洗濯槽が回転する速
度は、洗濯槽に分散配置された水流障害板を利用して衣類を水中からかき上げ、
洗濯槽の回転に合わせて再び水中に落下させるような速度とする。
【０００５】 垂直軸洗濯機も水平軸洗濯機も共に、洗濯槽をスピンさせて遠心力によって衣
類を脱水する。洗濯槽を高速でスピンさせ、可能な限り短時間で衣類を最大量脱
水することが望ましく、そうすれば時間及びエネルギーが節約できる。衣類が洗
濯槽表面付近に分布していると、洗濯槽を高速でスピンさせるような洗濯機の性
能に影響を及ぼす。
【０００６】 垂直軸洗濯機は、特にアンバランスの問題の影響を受けやすい。これにはいく
つかの要素が関係している。例えば、洗濯サイクルまたはすすぎサイクルが完了
して洗濯槽を排水する時、衣類は洗濯槽の底部に集まり、洗濯槽全体に分布する
ことはない。従来型の洗濯機では、洗濯槽は通常完全な円筒形とはなっておらず
、むしろテーパ形状となっている。洗濯槽がスピンする時、衣類は洗濯槽の側面
を這うように上昇する。しかしながら、通常は定速モータが垂直に向いた洗濯槽
を駆動するので、洗濯槽はモータにより急速に立ち上げられてフルスピン速度に
達する。衣類が洗濯槽の表面付近に均一に分布することは少ないので、衣類はバ
ランスが取れていない状態で洗濯槽の側面を這うように上昇する。
【０００７】 バランスが取れていない状態でスピンする洗濯槽は、外箱内で振動する。従来
型の垂直軸洗濯機では、振動があまりに過度であれば、洗濯槽が外箱の内側に取
り付けられたスイッチを作動させ、洗濯槽の回転を停止させて洗濯槽のアンバラ
ンスアラームを鳴らすようになっていた。ユーザはその後、手で洗濯槽内の濡れ
た衣類を入れ直してばらつきをなくし、スピンサイクルを再始動させるのである
。
【０００８】 一般に、垂直軸洗濯機は洗濯槽のアンバランスに対して弱いが、水平軸洗濯機
について言えばアンバランスはそれほど問題にならない。上記のように、水平軸
洗濯機の洗濯槽は可変速モータによって駆動される。これにより、洗濯サイクル
の回転速度よりは速いがスピンサイクルよりは遅い速度で洗濯槽が回転するよう
な分布サイクルが含まれうる。遠心力によって衣類が洗濯槽の側面に付着するよ
うになるまで、洗濯槽の回転速度は徐々に上げられる。回転速度が低ければ、衣
類をより均一に洗濯槽の側面に分布させることができる。ひとたび衣類が洗濯槽
に広汎に分布したら、衣類を脱水するために回転速度がフルスピン速度まで上げ
られる。
【０００９】 水平軸洗濯機は確かに洗濯槽バランスを崩しにくいが、洗濯槽のアンバランス
の問題が影響しないわけではない。分布サイクル中に衣類が均一に分布しなけれ
ば、洗濯槽が回転するにつれて洗濯槽内の不均衡荷重により不必要な振動が発生
する。最高速度で洗濯槽をスピンさせるためにモータの全電力をかけるよりも、
洗濯槽の動き及び外箱の振動において無駄な電力が消費されていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
回転する洗濯槽内でアンバランス状態の存在を検出し、それを修正することが
望ましい。しかしながら、アンバランス状態を検出する先行技術方法は甚だしく
不満足なものであった。本発明は、これらの欠点を含めた先行技術が抱える欠点
を解消する。
【００１１】
【発明を実施するための最良の形態】
本発明は、実際の洗濯槽回転速度の表示を受け取る過程と、実際の洗濯槽回転
速度を予め定めた望ましい回転速度と比較して速度エラーを計算する過程とを有
するような、回転する洗濯槽内におけるアンバランス状態の存在を検出する方法
を提供することを目的とする。最大速度エラー及び最小速度エラーを決定し、最
大速度エラーと最小速度エラーとの差を決定する。洗濯槽のアンバランス状態は
、少なくとも一部分は差の計算値に基づいて検出する。
【００１２】 本発明はまた、与えられた洗濯槽回転速度に到達するための電力レベルの表示
を受け取る過程と、与えられた回転速度に関連するような予め画定した標準電力
レベルと要求電力レベルを比較する過程とを有するような、回転する洗濯槽内に
おけるアンバランス状態の存在を検出する方法を提供することをも目的とする。
洗濯槽のアンバランス状態は、電力レベルの比較に応じて検出される。
【００１３】 本発明はまた、演算装置及び演算装置によりアクセス可能なメモリを更に有す
るような、回転する洗濯槽内におけるアンバランス状態を検出するシステムを提
供することも目的とする。メモリは、回転速度要求値を格納する。速度検出器は
洗濯槽の回転速度を示すように調整される。演算装置は、速度検出器が示す速度
と速度エラーを計算するための速度要求とを比較するようにプログラムされる。
演算装置は、最大速度エラー及び最小速度エラーを決定し、最大速度エラーと最
小速度エラーの差を計算してアンバランス状態を検出するようにも更にプログラ
ムされる。別のシステムにおいて、メモリは与えられた回転速度に関連する標準
電力レベルを格納する。演算装置は、速度検出器が示すような、与えられた洗濯
槽回転速度に到達するために必要な電力レベルを計算し、要求電力レベルと予め
画定した標準電力レベルとを比較して洗濯槽のアンバランス状態を検出するよう
にプログラムされる。
【００１４】 本発明は、洗濯する衣類が入っている洗濯槽を制御する方法を提供することも
また目的とする。本方法は、第１の運転サイクルのために第１の洗濯槽回転速度
要求の表示を受け取る過程と、第１の運転サイクル中に実際の洗濯槽回転速度の
表示を受け取る過程とを有する。本方法は更に、第１の運転サイクルの少なくと
も１回転の洗濯槽回転において、第１の回転速度要求と予め定めた点における実
際の回転速度との差を測定し、また、速度エラーの範囲を決定することによって
速度エラーを計算する過程を含む。洗濯槽の回転は、速度エラーの範囲に応じて
影響を受ける。
【００１５】 本発明は、外箱と、外箱内に回転可能に取り付けられた洗濯槽と、外箱内で洗
濯槽を回転させるために洗濯槽に操作しやすいように結合されたモータとを有す
るような衣類洗濯機を提供することも更に目的とする。衣類洗濯機は、回転速度
要求値を格納するようなメモリ及び回転速度検出器を更に有する。演算装置は、
少なくとも一部分は、洗濯槽回転速度と速度要求を比較して速度エラーを計算し
、最大及び最小速度エラー値を決定し、最大速度エラー値と最小速度エラー値の
差を計算することによって、洗濯槽のアンバランス状態を検出するようにプログ
ラムされる。或る実施例では、洗濯槽は実質的に水平軸方向に回転するような向
きになっている。或いは、モータがスイッチト・リラクタンスモータ（ＳＲモー
タ）からなることもある。或いは、メモリが、与えられた回転速度に関連する標
準電力レベルを更に格納することもある。演算装置は、速度検出器が示すような
、与えられた洗濯機回転速度に到達するために必要な電力レベルを計算し、要求
電力レベルと予め画定した標準電力レベルとを比較して洗濯槽のアンバランス状
態を検出するようにプログラムされる。
【００１６】
【好適な実施例の説明】
本発明の実施例について図面を参照して以下に説明する。明快に説明する観点
から、ここでは実際に実施した全ての機能を説明することはしない。実際の実施
例の開発において、開発者が目標を達成するためにシステム関連及び事業関連の
制約に応じて等、実施毎に異なる無数の決定をしなければならなかったことは、
当然賞賛に値する。更に、そのような開発努力が複雑且つ時間のかかるものであ
ろうことも理解されようが、しかしそれも本発明を開示することで利益を受ける
分野における通常の知識を有する者のために決まりきった手順を踏んでいるにす
ぎない。
【００１７】 図１は、本発明の実施例に基づく洗濯機１００を概略的に示すブロック線図で
ある。洗濯機１００は、外箱１０２を有し、外箱１０２内に洗濯槽１０４が回転
可能に取り付けられている。本発明の１実施例において、洗濯機１００は水平軸
洗濯機である。換言すれば、洗濯槽１０４は外箱１０２内に実質的に水平軸方向
に回転するように置かれる。図２は、本発明の実施例に基づく水平軸洗濯機１０
１を示す。
【００１８】 再び図１を参照すると、モータ１０６が、ベルトを介するなどして操作しやす
いように洗濯槽１０４に結合され、洗濯槽１０４を駆動する。洗濯機１００は更
に、回転速度の要求値を格納するメモリ１０８を有する。速度検出器１１０は、
モータ１０６に結合され、モータ１０６の実際の速度及び洗濯槽１０４の回転速
度を確認する。或いは、速度検出器１１０を洗濯槽１０４に直結して洗濯槽１０
４の回転速度を検出するものもある。或いは、センサを用いずにモータ１０６の
電気パラメータ及び磁気パラメータをモニタリングすることによって、モータ１
０６及び洗濯槽１０４の回転速度を測定することもある。このようにセンサを用
いない運転の一例は、本発明の譲受人に譲渡された米国特許5,701,064号に開示
されており、その全文を引用することをもって、本明細書の一部とする。
【００１９】 演算装置１１２は、回転する洗濯槽のアンバランス状態を、少なくとも一部分
は洗濯槽１０４の実際の回転速度（装置１１０によって検出される）とメモリ１
０８に格納される速度要求との差に基づいて検出するようにプログラムされる。
本発明の実施例において、演算装置１１２は、図３に示されるように洗濯槽１０
４のバランスを崩した状態を測定する方法に基づいてプログラムされる。図３の
フローチャートによれば、洗濯槽１０４が実際に回転する速度の表示は、ブロッ
ク１２０において受け取ることになる。ブロック１２２において、ブロック１２
０において測定された実際の回転速度と、メモリ１０８に格納される速度要求と
を比較することにより速度エラーが計算される。つまり、速度要求から実際の回
転速度を差し引くことで速度エラーが求められるのである。
【００２０】 ブロック１２４において、最大速度エラー及び最小速度エラーが決定される。
或る実施例においては、洗濯槽１０４の１回転毎に対して最大速度エラー及び最
小速度エラーが決定される。ブロック１２６において、アンバランス状態を測定
するために最大速度エラーと最小速度エラーとの差が計算される。ブロック１２
６において計算される最大速度エラーと最小速度エラーとの差は、洗濯槽１０４
がアンバランスである度合いの表示を与える。最大速度エラーと最小速度エラー
の差が大きいほど、洗濯槽１０４のアンバランスは大きい。
【００２１】 本発明の典型的な実施例において、洗濯機１００は、洗濯槽１０４の回転速度
を制御するコントローラを有する。図４は、本発明の実施例において用いられる
速度制御ループ１３０を示す。メモリ１０８に格納されるような速度要求１３２
は、速度エラー１３８を生み出すような加算器において、装置１１０によって示
されるような実際の回転速度１３４と比較される。速度エラー１３８は、コント
ローラ１４０に入力され、そこで速度エラー１３８を修正するためにモータ１０
６に与えられる出力１４２が生み出される。コントローラ１４０は、速度エラー
を小さく保持するのに効果的である。従って、コントローラ１４０の最小及び最
大出力１４２は、アンバランス状態を検出するために用いられる。
【００２２】 図５は、本発明の特別な実施例に用いられる比例・積分・微分（ＰＩＤ）速度
制御ループ１５０を示す。速度制御ループ１５０は、この典型的な実施例におい
てはマイクロコントローラからなる演算装置１１２を介して、ソフトウエア内で
実行される。モトローラモデルMC68HC05P9マイクロコントローラは、好適な演算
装置である。モトローラモデルMC68HC05P9マイクロコントローラはオンチップメ
モリを含むので、メモリ１０８は演算装置１１２内に含まれる。
【００２３】 図５に示されるＰＩＤ速度制御ループ１５０を使用するような実施例おいて、
モータ１０６がＳＲモータからなるのは当業者に公知のとおりである。リラクタ
ンスモータは、電圧を印加された巻線のインダクタンスが最大になる（すなわち
リラクタンスが最小になる）ような位置に可動部分が動く傾向を利用してトルク
を発生させるような電気機械である。ＳＲモータは通常、ロータと称される回転
部分上に導電性の巻線や永久磁石を用いずに構成され、ステータと称される不動
部分上に単向電流を流すような電気的にスイッチされる巻線を有する。非対称な
ステータ極幅の組は、通常、潜在的に多相であるようなＳＲモータの１相を形成
するように直列または並列に接続される。
【００２４】 モータトルクは、ロータ極幅とステータ極幅が接近するにつれて両極幅の間に
磁力が発生するように、ロータの角度位置に同期されるような予め定めた順序ど
おりに巻線の各相に電圧を印加することによって向上する。従って、ＳＲモータ
においては、ロータの角度位置に対応するシグナルを送るために一般にロータ位
置検出器が使用され、相巻線はロータ位置の関数として好適に電圧を印加される
。
【００２５】 ロータ位置検出器は、多数の形状をとりうる。電力変換器において装置のスイ
ッチング配置を変える必要があるような位置までロータが回転すると、回転する
毎に状態を変化させる出力シグナルを与えるようなロータ位置トランスダクタか
らなるロータ位置検出器を有するようなシステムもある。また、予め選択した角
度でロータが回転するとその毎にパルス（または同様のシグナル）を与える相対
位置エンコーダからなるロータ位置検出器を有するようなシステムもある。
【００２６】 ＳＲモータを使用しているような本発明の実施例においては、ロータ位置検出
器の出力は、速度フィードバックシグナル１５２を発生させるようなタコメータ
として機能し、モータ１０６の速度及び洗濯槽１０４の回転速度を示す。典型的
な速度検出システムにおいては、モータ１０６のためのロータ位置センサは、モ
ータ１０６が１回転する毎に４８パルスを与える。１回転毎にロータ位置センサ
が与える４８パルスは、モータ１０６のためのコントローラチップ（図示せず）
によって１回転当たり８パルスに分割される。こうして分割された８パルスは、
演算装置１１２に与えられる。洗濯機は、１２：１のベルト比を有するようなベ
ルト駆動装置を使用して洗濯槽１０４を回転させる。従って、洗濯槽１０４が１
回転する毎に９６タコメータパルスが演算装置１１２に与えられる。しかしなが
ら、本発明はこのような速度検出に限定されるものではない。通常の知識を有す
る当業者は、タコメータ以外のアプローチを用いても実際に洗濯槽が回転する速
度を測定しうるであろう。例えば、センサを用いないＳＲモータを使用するよう
な別の典型的な実施例では、モータパラメータを検査することによって測定され
るようなモータ速度に基づいて１回転当たり８パルスが与えられる。インダクシ
ョンモータを用いて洗濯槽１０４を駆動するような実施例においては、スリップ
を検査して速度を測定する。
【００２７】 実際の速度を示すタコメータフィードバック１５２は、速度エラー１３８を生
み出すような加算器１３６において速度要求１３２と比較される。速度エラー１
３８は、コントローラの比例モード１５４、積分モード１５６、及び微分モード
１５８に加えられ、ＰＩＤ動作は加算器１６０において合計される。コントロー
ラの出力は、速度エラー１３８を修正するために必要なトルク要求１６２である
。コントローラ１４０は、速度エラー１３８を小さく保持するのに効果的である
。コントローラ１４０の出力は、速度が変化する傾向を打ち消す。ここで、コン
トローラの最小出力と最大出力との差は、アンバランスを直接的に示す。
【００２８】 別の実施例では、比例モード１５４、積分モード１５６、及び微分モード１５
８の各モードを速度制御ループ１５０に利用しない。例えば、比例制御動作のみ
を用いて本発明を実施することは、本発明の開示の利益を有する分野における通
常の知識を有する者のために引き受けるような決まった手順であろう。
【００２９】 図６は、図５に示されるような速度制御ループを使用する実施例と共に用いら
れる典型的な方法を示している。ブロック１７０内の最大トルク要求１６２を決
定するため、洗濯槽１０４の各回転中に各トルク要求シグナル１６２が捕獲され
、比較される。洗濯槽１０４の各回転に対するトルク要求シグナル１６２の範囲
は、最大トルク要求１６２から最小トルク要求１６２を差し引くことによって、
ブロック１７２において決定される。別の実施例において、最小及び最大トルク
要求は洗濯槽の回転毎には決定されないが、予め選択された回転、例えば１回転
おき、或いは半回転毎に決定される。更に別の実施例において、最小及び最大ト
ルク要求は周期的に、例えば予め定められた時間間隔で決定される。
【００３０】 予め定められた標準トルク要求範囲はメモリ１０８に含まれ、分布する間に最
小トルク要求と最大トルク要求の差とブロック１７４の標準トルク要求の範囲と
の比較が行われる。ブロック１７６では、実際のトルク要求範囲が標準範囲を超
えていないかを演算装置１１２により測定する。実際の範囲が標準範囲内にあれ
ば、運転は持続する。実際の範囲が標準範囲を超えていれば、ブロック１７８に
おいて修正がされる。例えば、実際のトルク要求範囲が標準範囲を超えていれば
、衣類を再び回転させることが可能となり、分布サイクルが再始動する。これに
よりしばしばアンバランスは修正される。もしくは、洗濯槽１０４のバランスを
よりよくとるように分布傾斜が修正される。
【００３１】 その上、最小トルク要求及び最大トルク要求はタコメータフィードバック１５
２に基づいて複数の角度位置で決定されるので、洗濯槽１０４のアンバランス位
置を測定することができる。例えば、与えられた負荷に対する最小及び最大トル
ク要求の角度位置及びトルク要求範囲に関する情報は、負荷アンバランスの角度
位置に経験的に修正される。このような関係は、メモリ１０８に格納されるよう
な参照用テーブルに与えられ、或るアンバランス位置において修正するために演
算装置１１２からアクセスされる。これは、例えば、洗濯槽のバランスがとれて
いないような場合に必要となろう。出力１４２またはトルク要求１６２を用いて
アンバランスを測定すると、アンバランスの推定位置における位相ずれを引き起
こす可能性がある。しかしながら、当業者であればコントローラ時間定数及びそ
の他のコントローラパラメータの知識によって、このような位相ずれを補正する
ことができよう。
【００３２】 発明の背景で説明したように、洗濯機は通常多様な運転サイクルを有する。洗
濯機、特に水平軸洗濯機は、１つ以上の洗濯サイクル、分布サイクル及びスピン
サイクルを有する。アンバランスを検出する上記方法は、いかなる洗濯機サイク
ルにおいても使用できる。尤も、水平軸洗濯機において、約５０ｒｐｍの洗濯槽
回転速度を用いて水の内外で衣類を回転させるような洗濯サイクル中には、洗濯
槽のアンバランスは殆ど問題にならない。図３及び図５と関連して説明した方法
は、５５〜１１０ｒｐｍの洗濯槽回転速度で運転する分布サイクルに特に好適で
ある（衣類は、約６０ｒｐｍで洗濯槽１０４の側面に付着し始める）。
【００３３】 これに対して、通常スピンサイクル速度と考えられる最小回転速度は約２５０
ｒｐｍである。本発明の特別な実施例において、洗濯槽回転速度が約３５０〜４
５０ｒｐｍであれば低スピン速度、約６５０〜８５０ｒｐｍであれば中スピン速
度、約１０００ｒｐｍであれば高スピン速度と考えられる。上記のように、衣類
の脱水量を最大にするためには、洗濯槽１０４を高速で回転させることが望まし
い。処理速度及び利用できる電力によっては、スピンサイクルで洗濯槽が高速回
転しているような時に図３または図５で説明した方法を実施することは困難なこ
ともある。
【００３４】 図７は、本発明に基づいて洗濯槽のアンバランスを検出するための別の方法を
示す。図７に示される実施例は、スピンサイクルにおいて高速で洗濯槽が回転し
ている時に用いるのに特に好適である。尤も、洗濯サイクル等の別のサイクルに
適用することも可能である。ブロック２００において、与えられた洗濯槽回転速
度に到達するために必要な電力の表示を受け取る。或る実施例においては、洗濯
槽１０４の加速中に電力レベルの表示が得られる。ブロック２０２では、ブロッ
ク２００において受け取る電力レベルを、予め定められた「標準」電力レベルま
たは与えられた負荷を伴う目標速度に到達するために必要な電力レベル範囲と比
較する。論理判断ブロック２０４に示されるように、実際の電力レベルが、速度
要求のために与えられた標準電力レベルを超えたら、ブロック２０６において修
正がされる。実際の電力が標準電力レベルを超えなければ、システムは運転を持
続する。
【００３５】 図８は、本発明の実施例に基づいて洗濯機を制御する方法を示す。本実施例に
おいて洗濯機は、分布サイクルからなる第１のサイクル及びスピンサイクルから
なる第２のサイクルを少なくとも含むような水平軸洗濯機である。衣類が洗濯槽
の側面に付着するまで洗濯槽回転速度が徐々に増加するような分布サイクルに対
して、事実上図５に示されるようなプロセスを用いて洗濯槽のアンバランス状態
を検出する。洗濯槽を高速で回転させて衣類を脱水するようなスピンサイクルに
対しては、図７に示されるラインに沿ったプロセスが用いられる。
【００３６】 分布サイクルは、ブロック２１０から開始する。ＰＩＤ制御ループ１５０から
出力される最小トルク要求１６２を最大トルク要求から差し引くことによって、
ブロック２１２におけるトルク要求範囲を決定する。論理判断ブロック２１４に
おいて、トルク要求範囲は予め定められた標準トルク要求と比較され、トルク要
求範囲が標準トルク要求範囲を超えたら、修正がされる。１実施例では、衣類を
再び回転させて、その後分布サイクルが再開される。これはブロック２１６に示
される。トルク要求範囲が標準トルク要求範囲を超えていなければ、衣類が洗濯
槽１０４の側面に分布されるまで分布サイクルが継続する。これはブロック２１
８に示される。
【００３７】 衣類が好適に分布したら、スピンサイクルが開始して（ブロック２２０）、ブ
ロック２２２の目標スピン速度にまで洗濯槽１０４の回転速度を上昇させる。ブ
ロック２２４においては、平均トルク要求１６２を様々な速度でモニターして電
力を測定する。電力をモニターし、与えられた負荷を発生させるような与えられ
たスピン速度を得るために過剰電力が必要であるかどうかを判断する。与えられ
た速度に対する電力は、論理判断ブロック２２６において標準電力または与えら
れた速度に対する標準電力レベルと比較される。実際の電力が標準電力を超えた
ら、電力は負荷に供給されるよりもむしろ洗濯槽１０４の振動において無駄に消
費される。従って、実際の電力が標準電力を超えなければ、ブロック２２８でス
ピンサイクルは継続する。論理判断ブロック２２６において実際の電力が標準電
力を超えたら、修正がされる。本実施例においては、ブロック２３０で衣類を洗
濯速度で再び回転させ、分布サイクルが繰り返される。或いは、スピン速度を低
減させる等、これとは異なる修正がされることもある。
【００３８】 ここで開示した本発明に基づく実施例の中にはコントローラ１４０の出力を用
いるものがあり、或る洗濯機サイクルのいかなる点においてもアンバランス状態
を測定することが可能である。本発明の方法を実施するために、洗濯槽１０４は
特定の速度、すなわち望ましい分布サイクル速度やスピンサイクル速度で回転す
る必要はない。むしろ、洗濯槽１０４の回転開始後にアンバランス状態はいかな
る点においても検出可能である。更に、実際の速度と予め選択された速度要求１
３２とが比較される。これにより、エネルギーの浪費その他のアンバランス状態
に関する問題を縮減させるようなサイクルにおいて、できる限り速やかなアンバ
ランス状態の検出、修正が可能になる。
【００３９】 本発明は、本発明の開示の利益を有する技術の分野における通常の知識を有す
る者が、請求の範囲及び発明の精神を逸脱しない限りにおいて変更を加えて実施
することが可能であろう。本発明は、先に示した実施例に限定されるものではな
く、請求の範囲内において上記バリエーションを包めて特許を得ようとするもの
である。従って、特許を取得しようとする排他的権利の内容は、上記請求の範囲
に示す通りである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例に基づき洗濯槽のアンバランスを検出するシステムを概略的に
示すブロック線図である。
【図２】 本発明の実施例に基づく水平軸洗濯機の透視図である。
【図３】 本発明に基づき洗濯槽のアンバランスを検出する方法のフローチャートである
。
【図４】 本発明の１実施例に基づく速度制御ループを示すブロック線図である。
【図５】 図４の速度制御ループの実施例である。
【図６】 本発明に基づく実施例を示すフローチャートである。
【図７】 本発明に基づき洗濯槽のアンバランス状態を検出して修正するような方法を示
すフローチャートである。
【図８】 本発明に基づき洗濯機を制御する方法を示すフローチャートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 3B155 AA06 BA04 BA16 BB15 BB19 CA02 CB06 HB02 HB10 KA32 KA33 KB08 KB11 LA03 LB18 LC28 MA01 MA06 MA08

Claims (43)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回転する洗濯槽兼脱水槽（以下、洗濯槽という）内のアン
    バランス状態を検出する方法であって、前記方法が、 実際の洗濯槽回転速度の表示を受け取る過程と、 実際の洗濯槽回転速度を予め定めた目標回転速度と比較し、速度エラーを計算
    する過程と、 最大速度エラー及び最小速度エラーを決定する過程と、 前記最大速度エラーと前記最小速度エラーとの差を計算する過程と、 少なくとも一部分は前記差の計算値に基づいて洗濯槽のアンバランス状態を検
    出する過程とからなることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 少なくとも一部分は差の計算値に基づいて洗濯槽のアンバ
    ランス状態を検出する過程が、 前記最大速度エラーと前記最小速度エラーとの差を予め定めた限界と比較する
    過程と、 前記比較に応じて前記洗濯槽のアンバランス状態を検出する過程とからなるこ
    とを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記アンバランス状態が洗濯機サイクル中に検出され、該
    洗濯機サイクルは洗濯サイクル、分布サイクル及びスピンサイクルのいずれか少
    なくとも１つから選択されたものであることを特徴とする請求項１に記載の方法
    。
  4. 【請求項４】 前記最大速度エラー及び前記最小速度エラーが、予め定め
    た回転数だけ洗濯槽が回転する間に決定されることを特徴とする請求項１に記載
    の方法。
  5. 【請求項５】 前記予め定めた洗濯槽の回転が、洗濯槽１回転を単位とし
    た回転数であることを特徴とする請求項４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記予め定めた洗濯槽の回転が、洗濯槽半回転を単位とし
    た回転数であることを特徴とする請求項４に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記実際の洗濯槽回転速度の表示を受け取る過程が、タコ
    メータからのフィードバックを受け取る過程から構成されていることを特徴とす
    る請求項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記実際の洗濯槽回転速度を予め定めた回転速度と比較す
    る過程が、予め複数の目標回転速度を定め、その中から予め選択した１つの速度
    と、前記実際の洗濯槽回転速度を比較する過程から構成されていることを特徴と
    する請求項１に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記速度エラーを、出力シグナルを与えるようなコントロ
    ーラに適用する過程を更に有し、 前記最大速度エラー及び前記最小速度エラーを決定する過程が、最大コントロ
    ーラ出力シグナル及び最小コントローラ出力シグナルを決定する過程から構成さ
    れていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記速度エラーをコントローラに適用する過程が、前記
    速度エラーを、比例モード、積分モード及び微分モードのいずれか少なくとも１
    つのモードに適用する過程からなることを特徴とする請求項９に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記アンバランス状態の角度位置を測定する過程を更に
    有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 回転する洗濯槽内のアンバランス状態を検出する方法で
    あって、前記方法が、 与えられた洗濯機回転速度を維持するために必要な電力レベルの表示を受け取
    る過程と、 前記必要な電力レベルを、前記与えられた回転速度に関連するような予め画定
    した標準電力レベルと比較する過程と、 前記比較に応じて洗濯槽のアンバランス状態を検出する過程とからなることを
    特徴とする方法。
  13. 【請求項１３】 前記電力レベルの表示が、前記洗濯槽が加速している際
    に測定されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記アンバランス状態が洗濯機サイクル中に検出され、
    該洗濯機サイクルは洗濯サイクル、分布サイクル及びスピンサイクルのいずれか
    少なくとも１つから選択されたものであることを特徴とする請求項１２に記載の
    方法。
  15. 【請求項１５】 前記与えられた速度が、予め複数の目標回転速度を定め
    、その中から予め選択した１つの速度からなることを特徴とする請求項１２に記
    載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記電力レベルの表示を受け取る過程が、前記与えられ
    た速度のために必要なトルク要求を決定する過程を含むことを特徴とする請求項
    １２に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 回転する洗濯槽内のアンバランス状態を検出する方法で
    あって、前記方法が、 実際の洗濯槽回転速度の表示を受け取る過程と、 実際の洗濯槽回転速度と予め定めた目標回転速度とを比較して速度エラーを計
    算する過程と、 速度エラーを、出力シグナルを与えるようなコントローラに適用する過程と、 最大コントローラ出力シグナル及び最小コントローラ出力シグナルを測定する
    過程と、 少なくとも一部分は最大コントローラ出力シグナルと最小コントローラ出力シ
    グナルとの差に基づいて洗濯槽のアンバランス状態を検出する過程とからなるこ
    とを特徴とする方法。
  18. 【請求項１８】 前記速度エラーをコントローラに適用する過程が、前記
    速度エラーを、比例モード、積分モード及び微分モードのいずれか少なくとも１
    つのモードに適用する過程から構成されていることを特徴とする請求項１７に記
    載の方法。
  19. 【請求項１９】 回転する洗濯槽のアンバランス状態を検出するためのシ
    ステムであって、前記システムが、 演算装置と、 前記演算装置がアクセスできるような、回転速度要求値を格納するメモリと、 前記洗濯槽回転速度の表示を前記演算装置に与えるように調整された速度検出
    器とからなり、 前記演算装置が、前記洗濯槽回転速度と前記速度要求とを比較して速度エラー
    を計算し、最小速度エラー及び最大速度エラーを決定し、前記最大速度エラーと
    前記最小速度エラーとの差を計算してアンバランス状態を検出するようにプログ
    ラムされていることを特徴とするシステム。
  20. 【請求項２０】 前記メモリが、予め定めた速度エラー限界を格納し、前
    記演算装置が、前記最大速度エラーと前記最小速度エラーとの差を前記予め定め
    られた限界と比較するようにプログラムされていることを特徴とする請求項１９
    に記載のシステム。
  21. 【請求項２１】 前記演算装置が、最小速度エラー値及び最大速度エラー
    値を、前記洗濯槽が予め定めた回転数だけ回転している間に決定するようにプロ
    グラムされていることを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
  22. 【請求項２２】 前記演算装置が、前記洗濯槽が１回転を単位として回転
    する間に、最小速度エラー値及び最大速度エラー値を決定するようにプログラム
    されていることを特徴とする請求項２１に記載のシステム。
  23. 【請求項２３】 前記演算装置が、前記洗濯槽が半回転を単位として回転
    する間に、最小速度エラー値及び最大速度エラー値を決定するようにプログラム
    されていることを特徴とする請求項２１に記載のシステム。
  24. 【請求項２４】 前記回転速度検出器が、タコメータからなることを特徴
    とする請求項１９に記載のシステム。
  25. 【請求項２５】 少なくとも一部分は前記速度エラーに基づいてトルク要
    求シグナルを出力するようなコントローラを更に有し、前記演算装置が最小トル
    ク要求シグナル及び最大トルク要求シグナルを測定するようにプログラムされて
    いることを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
  26. 【請求項２６】 前記コントローラが、比例モード、積分モード及び微分
    モードのいずれか少なくとも１つのモードを含むことを特徴とする請求項２５に
    記載のシステム。
  27. 【請求項２７】 回転する洗濯槽のためにアンバランス状態を検出するた
    めのシステムであって、前記システムが、 演算装置と、 前記演算装置によってアクセスできるような、与えられた回転速度に関連する
    標準電力レベルを格納するメモリと、 前記洗濯槽の回転速度を示すように調整された速度検出器とからなり、 前記演算装置が、前記速度検出器によって示されるような与えられた洗濯機回
    転速度に到達するために必要な電力レベルを計算し、前記必要な電力レベルを予
    め画定した標準電力レベルと比較して洗濯槽のアンバランス状態を検出するよう
    にプログラムされていることを特徴とするシステム。
  28. 【請求項２８】 トルク要求シグナルを出力するコントローラを更に有し
    、演算装置がトルク要求及び速度検出器によって示される速度に基づいて必要な
    電力を測定するようにプログラムされていることを特徴とする請求項２７に記載
    のシステム。
  29. 【請求項２９】 前記コントローラが、比例モード、積分モード及び微分
    モードのいずれか少なくとも１つのモードを含むことを特徴とする請求項２８に
    記載のシステム。
  30. 【請求項３０】 洗濯物が入っている洗濯槽を制御する方法であって、前
    記方法が、 第１の運転サイクルのために第１の洗濯槽回転速度要求の表示を受け取る過程
    と、 前記第１の運転サイクル中に実際の洗濯槽回転速度の表示を受け取る過程と、 前記第１の運転サイクルで少なくとも洗濯槽が１回転する間、予め定めた点に
    おいて前記第１の回転速度要求と実際の回転速度との差を測定することによって
    速度エラーを計算する過程と、 前記速度エラーの範囲を決定する過程と、 前記速度エラーの範囲に対応して前記洗濯槽の回転に影響を与えるような過程
    とからなることを特徴とする方法。
  31. 【請求項３１】 前記少なくとも１回転の洗濯槽回転が、第１の運転サイ
    クルの各洗濯槽回転からなることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
  32. 【請求項３２】 第２の運転サイクルのために第２の洗濯槽回転速度要求
    の表示を受ける過程と、 前記第２の速度に達するために必要な電力を測定する過程と、 前記第２の速度に達するために必要な電力に対応して前記洗濯槽の回転に影響
    を与える過程とを更に有することを特徴とする請求項２７に記載の方法。
  33. 【請求項３３】 衣類洗濯機であって、 外箱と、 前記外箱内に回転可能に取り付けられた洗濯槽と、 洗濯槽に操作しやすいように結合された、前記外箱内の前記洗濯槽を回転させ
    るモータと、 回転速度要求値を格納するメモリと、 回転速度検出器と、 少なくとも一部分は、前記洗濯槽の回転速度を速度要求と比較して速度エラー
    を計算し、最小速度エラー値及び最大速度エラー値を決定し、最大速度エラー値
    と最小速度エラー値との差を計算することによって、前記回転する洗濯槽のアン
    バランス状態を検出するようにプログラムされているような演算装置とからなる
    ことを特徴とする衣類洗濯機。
  34. 【請求項３４】 前記メモリが、予め定めた速度エラー限界を格納し、前
    記演算装置が、最大速度エラーと最小速度エラーとの差を予め定められた限界と
    比較するようにプログラムされていることを特徴とする請求項３３に記載の衣類
    洗濯機。
  35. 【請求項３５】 前記モータが、スイッチト・リラクタンスモータ（ＳＲ
    モータ）からなることを特徴とする請求項３３に記載の衣類洗濯機。
  36. 【請求項３６】 前記ＳＲモータが、モータ速度を示すロータ位置センサ
    を含むことを特徴とする請求項３５に記載の衣類洗濯機。
  37. 【請求項３７】 前記ＳＲモータが、前記モータの運転パラメータに基づ
    いてモータ速度を測定するように調整されていることを特徴とする請求項３５に
    記載の衣類洗濯機。
  38. 【請求項３８】 前記回転速度検出器が、タコメータからなることを特徴
    とする請求項３５に記載の衣類洗濯機。
  39. 【請求項３９】 少なくとも一部分は速度エラーに基づいてトルク要求シ
    グナルを出力するコントローラを更に含み、 前記演算装置が最小トルク要求シグナル及び最大トルク要求シグナルを測定す
    るようにプログラムされており、前記メモリが予め定めたトルク要求限界を格納
    し、前記演算装置が最大トルク要求シグナルと最小トルク要求シグナルとの差を
    予め定めた限界と比較するようにプログラムされていることを特徴とする請求項
    ３５に記載の衣類洗濯機。
  40. 【請求項４０】 前記コントローラが、比例モード、積分モード及び微分
    モードのいずれか少なくとも１つのモードを含むことを特徴とする請求項３９に
    記載の衣類洗濯機。
  41. 【請求項４１】 前記洗濯槽が、通常水平軸方向に回転するように置かれ
    ていることを特徴とする請求項３５に記載の衣類洗濯機。
  42. 【請求項４２】 前記洗濯槽が、通常垂直軸方向に回転するように置かれ
    ていることを特徴とする請求項３５に記載の衣類洗濯機。
  43. 【請求項４３】 衣類洗濯機であって、 前記メモリが、与えられた回転速度に関連する標準電力レベルを更に格納し、 前記演算装置が、速度検出器によって示されるような与えられた洗濯機回転速
    度に到達するために必要な電力レベルを計算し、必要な電力レベルを予め画定し
    た標準電力レベルと比較して洗濯槽のアンバランス状態を検出するように更にプ
    ログラムされていることを特徴とする請求項３５に記載の衣類洗濯機。
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