JP2004040920A - 洗濯機のモータ制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1のセンサ回路11、第2のセンサ回路2、第3のセンサ回路13と、これらセンサ回路の出力端子と電源端子の間に接続した第1の抵抗14、第2の抵抗15、第3の抵抗16を第1のプリント基板23に搭載し、センサ回路用電源17と第4の抵抗18と、復元回路19と、演算制御手段20を第2のプリント基板24に搭載し、第1のプリント基板23と第2のプリント基板24をリード線25、26により接続し、第2のプリント基板24上においてモータ制御信号を得るようにする。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流ブラシレスモータのロータ位置を検出する複数のセンサ回路を有する洗濯機のモータ制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、洗濯機に搭載された直流ブラシレスモータのロータ位置検出のためのセンサ回路は、例えば直流ブラシレスモータが3相8極の場合、センサを3個使用し、図12に示すように、第1のセンサ回路1、第2のセンサ回路2および第3のセンサ回路3の3つのセンサ回路により、モータの回転に従って図13のような出力を得る。なお、通常、センサはこれに電子回路を付加することにより、図13に示すように、ハイまたはローの出力を得ている。したがって、センサとその電子回路を含めセンサ回路と呼ぶこととする。
【0003】
そして、センサ回路出力のレベル変化のタイミングとレベルにより直流ブラシレスモータの駆動コイルを決定している。センサ回路は、上記ハイ、ロー信号を出力するホールICなどで構成されているものとする。そのIC出力はトランジスタのコレクタが開放された構成(以下、オープンコレクタという)となっている。したがって、その出力に抵抗4、5、6をセンサ回路用電源7に接続した構成としてセンサ回路出力端子から出力を得ている。
【0004】
3つのセンサ回路出力はマイクロコンピュータ8に入力され、マイクロコンピュータ8内で演算され、マイクロコンピュータ8の出力からモータドライブ回路9に制御信号を出し、モータドライブ回路9の出力によりにモータ10を駆動している。
【0005】
また、センサ回路はモータ10のロータ近辺に配置された第1のプリント基板(図示せず)上にあり、センサ回路の出力はリード線により接続した第2のプリント基板(図示せず)上に伝送し、第2のプリント基板上でマイクロコンピュータ8およびモータドライブ回路9に接続される。これは、モータ10が洗濯槽に取り付けられているため、洗濯動作中常に振動が加わり、部品を実装したプリント基板をモータ10に固定しておくと、振動により、部品自体の不良やあるいは部品とプリント基板との接続の不良、その他電子回路としての信頼性の低下などが発生しやすくなる。
【0006】
したがって、第2のプリント基板は振動のないところに配置して振動による悪影響を受けないようにしている。そして最小限必要で、しかも軽量なセンサ回路のみロータ近辺に第1のプリント基板に搭載してモータに直付けしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような従来の構成では、センサ回路は、その出力が複数(図12では3つ)あるため、この信号を第1のプリント基板から第2のプリント基板に伝送してマイクロコンピュータ8に入力するには、これらの信号を伝送するリード線およびリード線とプリント基板の接続のためのコネクタがたくさん必要であるという問題を有していた。
【0008】
また、コネクタは電気的接続のためのものであるから接続点が多いほど電子回路としての信頼性は低下し、また、リード線自体もモータ10の振動を受けるため、コネクタ部分での接触の信頼性低下する要素があるという問題を有していた。また、リード線あるいはコネクタが多い分、部品材料代も多くかかるという問題を有していた。
【0009】
また、洗濯機においては、給水弁、リンス給水弁、排水弁、モータの回転数を歯車比で機械的に切り変えるためのクラッチ、吸水ポンプモータ、洗剤投入モータ、水位センサ、振動を検知するスイッチなど、電力を利用して機械的な駆動をする対象物が多いため、機器内の配線が多く、このため、プリント基板と駆動部品のためのリード線が大変多く、リード線の減少は内部構成の簡素化、誤配線の削減、組み立ての容易性、信頼性の向上などに対して、重要な問題である。
【0010】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、複数のセンサ回路出力端子に得られるロータ位置情報をセンサ回路用電源線を利用して伝送し、センサ回路出力端子からの信号線を低減して、センサ回路出力とこの信号を受ける回路の接続、すなわちリード線コネクタを減少合理化し、信号を受ける演算制御手段の直前で元のセンサ回路信号に復元することにより、合理的な信号処理の実現とモータ制御を実現することを目的としている。
【0011】
【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、直流ブラシレスモータのロータ位置を検出する複数のセンサ回路の電源端子とセンサ回路用電源の間に抵抗を接続し、センサ回路の出力端子と電源端子の間に値の異なる抵抗を接続し、かつセンサ回路の出力が発生するハイ、ロー電圧の組み合わせにより発生する異なる抵抗値の並列抵抗値と他の異なる抵抗値の値が異なる値となるようにし、センサ回路の電源端子に復元回路を接続して複数のセンサ回路出力信号を復元し、復元回路の出力に演算制御手段を接続してモータ制御信号を出力し、複数のセンサ回路とセンサ回路の出力端子と電源端子の間に接続した抵抗を第1のプリント基板に搭載し、センサ回路用電源と抵抗と、復元回路と、演算制御手段を第2のプリント基板に搭載し、第1のプリント基板と第2のプリント基板を上記電気的接続となるようにリード線により接続し、第2のプリント基板上においてモータ制御信号を得るようにしたものである。
【0012】
これにより、複数のセンサ回路出力端子に得られるロータ位置情報をセンサ回路用電源線を利用して伝送し、センサ回路出力端子からの信号線を低減して、センサ回路出力とこの信号を受ける回路の接続、すなわちリード線コネクタを減少合理化することができ、信号を受ける演算制御手段の直前で元のセンサ回路信号に復元することにより、合理的な信号処理の実現とモータ制御を実現することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、直流ブラシレスモータのロータ位置を検出する複数のセンサ回路と、センサ回路用電源と、前記複数のセンサ回路の電源端子と前記センサ回路用電源の間に接続した抵抗と、前記センサ回路の出力端子と電源端子の間に接続した値の異なる抵抗であって、かつセンサ回路の出力が発生するハイ、ロー電圧の組み合わせにより発生する前記異なる抵抗値の並列抵抗値と他の異なる抵抗値の値が異なる値となる抵抗と、センサ回路の電源端子に接続し複数のセンサ回路出力信号を復元する復元回路と、前記復元回路の出力に接続しモータ制御信号を出力する演算制御手段と、前記複数のセンサ回路と前記センサ回路の出力端子と電源端子の間に接続した抵抗を搭載した第1のプリント基板と、前記センサ回路用電源と前記抵抗と、復元回路と、演算制御手段を搭載した第2のプリント基板と、第1のプリント基板と第2のプリント基板を上記電気的接続となるように接続したリード線とを備え、前記第2のプリント基板上においてモータ制御信号を得るようにしたものであり、複数のセンサ回路の出力電圧をセンサ回路の電源端子電圧から単一信号として取り出し、第1のプリント基板から第2のプリント基板へは電源線により伝送して、復元回路で元のセンサ回路出力信号に戻し、これを演算制御手段によりモータドライブ回路にモータを制御する信号を発生することとなり、センサ回路信号の伝送経路においては単一線で伝送することができる。
【0014】
請求項2に記載の発明は、直流ブラシレスモータのロータ位置を検出する複数のセンサ回路と、センサ回路用電源と、前記センサ回路用電源に接続した抵抗と、前記抵抗の他端と前記センサ回路の出力端子との間に接続した値の異なる抵抗であって、かつセンサ回路出力が発生するハイ、ロー電圧の組み合わせにより発生する前記異なる抵抗値の並列抵抗値と他の異なる抵抗値の値が異なる値となる抵抗と、前記抵抗の他端に接続し複数のセンサ回路出力信号を復元する復元回路と、前記復元回路の出力に接続しモータ制御信号を出力する演算制御手段と、前記センサ回路と前記センサ回路用電源に接続した抵抗と前記センサ回路出力端子に接続した抵抗を搭載した第1のプリント基板と、前記センサ回路用電源と復元回路と演算制御手段を搭載した第2のプリント基板と、第1のプリント基板と第2のプリント基板を上記電気的接続となるように接続したリード線とを備え、前記第2のプリント基板上においてモータ制御信号を得るようにしたものであり、複数のセンサ回路出力信号をセンサ回路の電源端子から単一信号として取り出し、この信号を第1のプリント基板から第2のプリント基板に伝送し、第2のプリント基板上で復元回路により元のセンサ回路信号に戻し、演算制御手段により直接モータドライブ回路を制御する制御信号とすることができる。これによりプリント基板間の信号伝送を1本のリード線ですることができる。
【0015】
請求項3に記載の発明は、上記請求項1または2に記載の発明において、演算制御手段は、マイクロコンピュータに内蔵し、マイクロコンピュータ出力端子からドライブ信号を出力するようにしたものであり、演算制御手段をマイクロコンピュータのソフト設計のみで実現でき、演算制御手段を設けることが不要となる。
【0016】
請求項4に記載の発明は、上記請求項1または2に記載の発明において、復元回路および演算制御手段をマイクロコンピュータに内蔵したものであり、マイクロコンピュータのソフト設計のみでセンサ回路の出力信号からモータのモータドライブ回路を制御する信号を作成することとなり、復元回路および演算制御手段を設けることが不要となる。
【0017】
請求項5に記載の発明は、上記請求項1〜4に記載の発明において、センサ回路用電源電圧は、演算制御手段またはマイクロコンピュータより高い電圧とし、復元回路はセンサ回路用電源電圧以下の入力で動作し、出力電圧は演算制御手段またはマイクロコンピュータの電源電圧範囲内となる復元回路としたものであり、入力電圧を拡大することが可能であり、ノイズに強い回路とすることができるとともに、抵抗値の選択幅を広げることができ、設計の容易性を確保することができる。
【0018】
請求項6に記載の発明は、上記請求項5に記載の発明において、センサ回路の電源端子と復元回路またはマイクロコンピュータの間に電圧変換回路を備えたものであり、センサ回路の電源端子電圧の上限をAD変換回路あるいはマイクロコンピュータの電源電圧に制限されることがなく、したがって、さらに抵抗値の選択幅を拡大することができ、さらに設計の容易性を確保することができる。また、センサ回路の電源端子電圧を0からセンサ回路用電源電圧までの範囲で設定することができ、離散値間の電圧幅を広げることができるためセンサ回路からAD変換回路あるいはマイクロコンピュータまでの伝送線で乗ってくるノイズに対して有利となり、耐ノイズ性能を向上することができる。
【0019】
請求項7に記載の発明は、上記請求項1〜6に記載の発明において、センサ回路の出力端子と電源端子との間に接続する抵抗に代えて定電流回路を備え、前記定電流回路は、値の異なる電流値であって、かつセンサ回路出力が発生するハイ、ロー電圧の組み合わせにより発生する前記異なる電流値の和の電流値が他の電流値と異なる値としたものであり、センサ回路の電源端子にあらわれるロータ位置情報を含んだ離散値をとる複合信号の電圧を、定電流値の和として計算することができ、離散値をとるセンサ回路電源端子電圧の設計が容易であり、したがって、離散値を容易に均等とすることができ、また、センサ回路信号を受ける復元回路あるいはマイクロコンピュータの電源電圧幅を最大限利用することができ、離散値間の電圧を拡大することができ、AD変換回路での検出レベル差が拡大できるため、安定したレベル検出ができるとともに、信号に重畳するノイズなどに対しても誤検知のない安定したレベル検出ができる。
【0020】
請求項8に記載の発明は、上記請求項7に記載の発明において、センサ数を3とし、各センサ回路出力定電流値を1対2対4としたものであり、センサ回路の電源端子電圧が6つの離散値電位の電位間電圧が均等となり、AD変換回路あるいはマイクロコンピュータの電源電圧幅を最大限利用することができ、離散値間の電圧を拡大することができ、AD変換回路での検出レベル差が拡大できるため、安定したレベル検出ができるとともに、信号に重畳するノイズなどに対しても誤検知のない安定したレベル検出ができる。
【0021】
請求項9に記載の発明は、上記請求項1〜6に記載の発明において、センサ数を3とし、2個のセンサ回路出力端子電流が流れたとき更に追加電流を流す並列抵抗作成回路を備えたものであり、センサ回路の電源端子の離散値をとる電圧の隣接値の接近を防止することにより、動作電圧幅を拡大することができ、ノイズに強い、安定したレベル検出ができる。
【0022】
【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。
【0023】
(実施例1)
本実施例においては、3相8極の直流ブラシレスモータの3つのセンサ回路について説明する。
【0024】
図1に示すように、第1のセンサ回路(センサ回路)11、第2のセンサ回路(センサ回路)12および第3のセンサ回路(センサ回路)13は、それぞれ出力に図2に示すようなハイまたはローレベルの信号を出力する。第1の抵抗(抵抗)14、第2の抵抗(抵抗)15、第3の抵抗(抵抗)16は、それぞれ第1のセンサ回路11、第2のセンサ回路12、第3のセンサ回路13の出力端子と電源端子の間に接続している。そして、これらの抵抗値は異なる値をとり、かつセンサ回路の出力が発生するハイ、ロー電圧の組み合わせにより、発生する前記異なる抵抗値の並列抵抗値と他の異なる抵抗値の値が異なる値となる抵抗値に設定している。
【0025】
電源17は上記3つのセンサ回路用の電源である。第4の抵抗(抵抗)18は、センサ回路用電源17と、第1のセンサ回路11、第2のセンサ回路12、第3のセンサ回路13の電源端子間に接続している。復元回路19は、センサ回路の電源端子に接続されている。その出力点をB点とする。演算制御手段20は、その入力には復元回路19の出力が接続されている。
【0026】
モータドライブ回路21はモータ22を駆動するもので、3相の場合はその入力として上アーム、下アームの合計で6つの入力を持っている。モータ22は、モータドライブ回路21の出力により駆動され、そのロータの回転をセンサで検知し、センサ回路出力に図2に示す信号を発生する。Aは第1のセンサ回路11、第2のセンサ回路12、第3のセンサ回路13の電源端子の点を表す。
【0027】
第1のプリント基板23は、第1のセンサ回路11、第2のセンサ回路12、第3のセンサ回路13、第1の抵抗14、第2の抵抗15、第3の抵抗16を搭載している。第2のプリント基板24はセンサ回路用電源17、第4の抵抗18、復元回路19、演算制御手段20およびモータドライブ回路21を搭載している。
【0028】
また、リード線25、26は第1のプリント基板13と第2のプリント基板14間を接続するもので、リード線25は第4の抵抗18と第1のセンサ回路11、第2のセンサ回路12および第3のセンサ回路13の電源端子間を接続している。また、リード線26はセンサ回路用電源17のマイナス側端子と、第1のセンサ回路11、第2のセンサ回路12および第3のセンサ回路13のマイナス側電源端子を接続している。
【0029】
上記構成において動作を説明する。第1のセンサ回路11、第2のセンサ回路12、第3のセンサ回路13の出力は、直流ブラシレスモータの回転に応じて、図2に示すように、状態1から6に示すような関係のハイ、ローレベルを出力している。つまり、どれか1つがローとなっている状態が3つ、またはどれか2つがローとなっている状態が3つで、合計6個の異なる状態が出力しており、ロータの回転に従ってこれら6個の状態が繰り返し発生する。
【0030】
ここで、A点に発生する電圧は、センサ回路用電源17の電圧を第4の抵抗18と、第1の抵抗14、第2の抵抗15、第3の抵抗16の内の単一抵抗または2つの抵抗の並列抵抗の値で分圧した値となる。第1の抵抗14、第2の抵抗15、第3の抵抗16の抵抗値は異なる値であり、また、2つの抵抗の並列抵抗値と他の1つの抵抗値も異なる値としているため、6つの状態の発生電圧は同一電圧となることがなく、それぞれ異なった離散値を取る電圧となる。これにより、3つのセンサ回路電圧をA点での離散値をとる単一信号電圧とすることができる。
【0031】
このA点の電圧をリード線25を介して、第1のプリント基板23から第2のプリント基板24上に伝送する。これにより、センサ回路の出力信号を直接第2のプリント基板24にリード線で接続することなく、センサ回路の電源端子電圧として第2のプリント基板24に伝送することができる。
【0032】
この信号を復元回路19により、複数のセンサ回路出力信号に復元し、さらに、演算制御手段20によりモータ制御信号を作成し、これをモータドライブ回路21に供給する。モータドライブ回路21はこれを受けてモータ22を駆動する。
【0033】
通常、第1のセンサ回路11、第2のセンサ回路12および第3のセンサ回路13はモータ22内のロータ近辺に存在し、モータ22に内蔵されており、モータ2は洗濯槽に固定しているため、常に振動し、従ってセンサ回路出力を基にしてモータ22を制御および駆動する回路(本実施例においては、復元回路19、演算制御手段20およびモータドライブ回路21)は振動のない第2のプリント基板24上に搭載されるため、本実施例のようにB点からセンサ回路出力を得ることにより、従来必要としていたセンサ回路出力端子からの信号線を省略することができ、接続線を低減することができる。
【0034】
(実施例2)
図3に示すように、第5の抵抗27は、一端をセンサ回路用電源に接続し、その他端は第1のセンサ回路11、第2のセンサ回路12、第3のセンサ回路13の出力端子に接続した第1の抵抗14、第2の抵抗15、第3の抵抗16の他端に接続している。この点をC点とする。リード線28は、第1のプリント基板29上のC点と第2のプリント基板30上の復元回路19の入力を接続するものである。センサ回路用電源17は第1のセンサ回路11、第2のセンサ回路12および第3のセンサ回路13の電源端子に接続されている。他の構成は上記実施例1と同じであり、同一符号を付して説明を省略する。
【0035】
上記構成において動作を説明する。センサ回路出力は、上記実施例1と同様に、C点に混合した信号として出力し、リード線28により第1のプリント基板29から第2のプリント基板30に伝送され、復元回路19に入力する。復元回路19に入力された信号は、復元回路19により元の複数のセンサ回路出力となって演算制御手段20に入力する。演算制御手段20の出力はモータ22をドライブするモータドライブ回路21にモータを制御する信号を出力する。
【0036】
通常、第1のセンサ回路11、第2のセンサ回路12および第3のセンサ回路13はモータ22内のロータ近辺に存在し、モータ22に内蔵されており、モータ22は洗濯槽に固定しているため、常に振動し、センサ回路出力を基にしてモータ22を制御および駆動する回路(本実施例においては、復元回路19、演算制御手段20およびモータドライブ回路21)は振動のない第2のプリント基板30上に搭載されるため、本実施例のセンサ回路出力を混合することにより、従来必要としていたセンサ回路出力端子からの信号線を減少することができ、接続線を低減することができる。
【0037】
(実施例3)
図4に示すように、演算制御手段20は、マイクロコンピュータ31に内蔵し、マイクロコンピュータ31出力端子からドライブ信号を出力するようにしている。他の構成は上記実施例1と同じであり、同一符号を付して説明を省略する。
【0038】
これにより、演算制御手段20を設ける必要がなく、また設計もマイクロコンピュータソフト設計のみで演算制御をすることができ、モータドライブのための制御信号を作成することができる。
【0039】
(実施例4)
図5に示すように、復元回路19および演算制御手段20をマイクロコンピュータ32に内蔵している。他の構成は上記実施例1と同じであり、同一符号を付して説明を省略する。
【0040】
これにより、復元回路19および演算制御手段20を設ける必要がなく、また設計もマイクロコンピュータソフト設計のみでセンサ回路出力信号を復元してモータドライブのための制御信号を作成することができる。
【0041】
(実施例5)
図6に示すように、マイクロコンピュータ31は、演算制御手段20を内蔵し、マイクロコンピュータ用電源33を接続している。図7において、コンパレータ34は、A点電圧を検出するもので、復元回路19の一部を構成するものである。その入力は、センサ回路用電源電圧(本実施例においては12Vとしている)を基に反転入力を基準電位とし、抵抗により作成している。
【0042】
非反転入力に比較されるべきA点電圧が入力される。コンパレータ34の出力は抵抗で分圧してマイクロコンピュータ31に入力することによりマイクロコンピュータ31の動作電源電圧以下の電圧に変換する。このように復元回路19により動作電圧を換えてマイクロコンピュータ31の演算制御手段20に入力する構成としている。他の構成は上記実施例1と同じであり、同一符号を付して説明を省略する。
【0043】
これにより、A点電圧信号を高くとることができ、したがって、6つの離散値間の電圧を大きくすることができ、外来ノイズに対して強くすることができる。外来ノイズは信号電圧にかかわらず外来ノイズ源電圧により決定されるからである。したがって、信号対ノイズレベルを拡大することとなる。
【0044】
(実施例6)
図8に示すように、電圧変換回路35は、センサ回路の電源端子とマイクロコンピュータ32の間に設け、本実施例においてはトランジスタ35aおよび抵抗35b、35cで構成している。その接続は、トランジスタ35aのベースをセンサ回路の電源端子に接続し、エミッタは抵抗35cに接続し、コレクタは抵抗35bに接続している。抵抗35cの他端はセンサ回路用電源17に接続し、抵抗35bの他端はセンサ回路用電源のマイナス側端子に接続している。そして、トランジスタ35aのコレクタをマイクロコンピュータ32の復元回路19に接続している。他の構成は上記実施例1または4と同じであり、同一符号を付して説明を省略する。
【0045】
上記構成において動作を説明する。センサ回路の電源端子電圧V1は、図8に示すように、センサ回路用電源電圧Vsとセンサ回路動作保証電圧Vrとの間に設定し、これを電圧変換回路35の抵抗35b、35cの値を調整することにより、復元回路19の電源電圧の範囲内に移動することができる。なお、抵抗36は、第1の抵抗14、第2の抵抗15、第3の抵抗16で構成される抵抗である。
【0046】
これにより、センサ回路電源端子電圧V1の設定幅を広げることができ、第1の抵抗14、第2の抵抗15、第3の抵抗16、第4の抵抗18の抵抗値の選択の自由度が広がり、設計の自由度が広がる。
【0047】
また、A点電圧信号を高くとることができ、したがって、6つの離散値間の電圧を大きくすることができ、外来ノイズに対して強くすることができる。
【0048】
(実施例7)
図10に示すように、第1の定電流回路37、第2の定電流回路38、第3の定電流回路39は、それぞれ上記実施例1のそれぞれ第1の抵抗14、第2の抵抗15、第3の抵抗16に置き換えている。これら第1の定電流回路37、第2の定電流回路38、第3の定電流回路39は、第1のセンサ回路11、第2のセンサ回路12、第3のセンサ回路13の出力端子電圧がローとなったとき、その定電流が流れるものとする。他の構成は上記実施例1と同じであり、同一符号を付して説明を省略する。
【0049】
上記構成において動作を説明する。センサ回路の電源端子電圧は、第4の抵抗18を流れる電流に第4の抵抗18の抵抗値をかけた値となる。また、その電流値を異なる値とし、かつセンサ回路出力が発生するハイ、ロー電圧の組み合わせにより発生する異なる電流値の和の電流値が他の電流値と異なる値に設定することにより、6つの離散値を異なる値とすることができ、図2の6つの状態をセンサ回路の電源端子電圧で実現することができるとともに、電流値の和で電圧が決定できるため、センサ回路電源端子電圧の設定が非常に容易となる。
【0050】
また、これにより電圧設定幅を広げることができるとともに、離散値を等間隔にすることができ、復元回路19におけるレベル検知を安定したものとすることができ、信号に重畳する外来ノイズに対しても強いものとすることができる。
【0051】
(実施例8)
図10に示す第1の定電流回路37、第2の定電流回路38、第3の定電流回路39の出力電流値を1対2対4としている。他の構成は上記実施例7と同じである。
【0052】
上記構成において動作を説明する。第1の定電流回路37の電流値をIとし、第4の抵抗18の値をR、A点の電圧をVa、センサ回路用電源電圧をVすると、Vaは(表1)のような電圧となり、Vaは等間隔の電圧となる。
【0053】
【表1】
【0054】
これにより、ノイズに強い安定した電圧検知が可能となる。
【0055】
(実施例9)
本実施例においては、第1の抵抗14>第2の抵抗15>第3の抵抗16の関係があり、その設定値により、6つの離散値電圧のうち最低電圧と、次に低い電圧との離散値電圧間隔が狭いときに関して述べる。
【0056】
図11に示すように、OR回路40は、入力を第2のセンサ回路12および第3のセンサ回路13の出力端子に接続している。第6の抵抗41は、一端をA点に接続し、他端をOR回路40の出力に接続し、2個のセンサ回路出力端子電流が流れたとき、追加電流を流す並列抵抗作成回路を構成している。他の構成は上記実施例1と同じであり、同一符号を付して説明を省略する。
【0057】
上記構成において動作を説明する。第2のセンサ回路12および第3のセンサ回路13の出力がともにローのとき、OR回路40の出力もローとなり、第6の抵抗41が第2の抵抗15および第3の抵抗16と並列に接続する構成となり、A点電圧は第6の抵抗41が入ることにより、第6の抵抗41がないときに比べ電圧が低下する。
【0058】
抵抗の設定値により隣接する離散値電圧(この場合は、第1のセンサ回路11と第3のセンサ回路13出力がローのときが隣接する離散値電圧となる)との電圧差を広げることができ、ノイズに強い、安定した電圧検出をすることができる。
【0059】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項1に記載の発明によれば、直流ブラシレスモータのロータ位置を検出する複数のセンサ回路と、センサ回路用電源と、前記複数のセンサ回路の電源端子と前記センサ回路用電源の間に接続した抵抗と、前記センサ回路の出力端子と電源端子の間に接続した値の異なる抵抗であって、かつセンサ回路の出力が発生するハイ、ロー電圧の組み合わせにより発生する前記異なる抵抗値の並列抵抗値と他の異なる抵抗値の値が異なる値となる抵抗と、センサ回路の電源端子に接続し複数のセンサ回路出力信号を復元する復元回路と、前記復元回路の出力に接続しモータ制御信号を出力する演算制御手段と、前記複数のセンサ回路と前記センサ回路の出力端子と電源端子の間に接続した抵抗を搭載した第1のプリント基板と、前記センサ回路用電源と前記抵抗と、復元回路と、演算制御手段を搭載した第2のプリント基板と、第1のプリント基板と第2のプリント基板を上記電気的接続となるように接続したリード線とを備え、前記第2のプリント基板上においてモータ制御信号を得るようにしたから、ロータ位置検出信号が従来は独立した信号線として複数本必要であったものが、電源線と共有の単一となるため、プリント基板設計においてパターン数の減少による設計の容易化、プリント基板の面積縮小による価格低減等が図れる。また、従来、ロータ位置検出信号を受けるAD変換回路あるいはマイクロコンピュータなどの回路の入力端子数も従来複数本必要であったものが、単一となるため入力端子数を削減することができ、回路数を減少することができ、また、これにより価格低減も図ることができる。信号を受ける回路がマイクロコンピュータである場合などにおいては、マイクロコンピュータにより集中制御するため、最近の機能の増加による必要端子数の増加により端子が不足する場合があった。このようなときは付加回路を追加したり、もう1つマイクロコンピュータを追加しなければならなかったが、本発明により、付加回路の削除あるいは別マイクロコンピュータの廃止などが可能となり、部品および部品費の低減を図ることができる。
【0060】
そして、モータのロータ近辺に配置したセンサ回路を搭載した第1のプリント基板には振動などの点から他の回路は搭載せず、センサ回路から得られるロータ位置情報信号は振動のない第2のプリント基板にリード線で伝送し、第2のプリント基板上でロータ位置検出信号を基にして、モータ制御のための制御信号を作成することがほとんどであるが、本発明によるとセンサ回路出力からの信号線をなくし、電源線と共有することにより、リード線やリード線とプリント基板を接続するコネクタを減少することができ、部品点数の減少あるいはプリント基板面積の縮小を図ることができて、価格を低減することができる。また、コネクタによる接続は機械的な端子間の接触によるため、接触不良の観点から端子数が少ないほど電子回路の信頼性は向上するため、本発明により電子回路の信頼性を向上することができる。
【0061】
また、請求項2に記載の発明によれば、直流ブラシレスモータのロータ位置を検出する複数のセンサ回路と、センサ回路用電源と、前記センサ回路用電源に接続した抵抗と、前記抵抗の他端と前記センサ回路の出力端子との間に接続した値の異なる抵抗であって、かつセンサ回路出力が発生するハイ、ロー電圧の組み合わせにより発生する前記異なる抵抗値の並列抵抗値と他の異なる抵抗値の値が異なる値となる抵抗と、前記抵抗の他端に接続し複数のセンサ回路出力信号を復元する復元回路と、前記復元回路の出力に接続しモータ制御信号を出力する演算制御手段と、前記センサ回路と前記センサ回路用電源に接続した抵抗と前記センサ回路出力端子に接続した抵抗を搭載した第1のプリント基板と、前記センサ回路用電源と復元回路と演算制御手段を搭載した第2のプリント基板と、第1のプリント基板と第2のプリント基板を上記電気的接続となるように接続したリード線とを備え、前記第2のプリント基板上においてモータ制御信号を得るようにしたから、ロータ位置検出信号が従来は独立した信号線として複数本必要であったものが、信号を合成した単一信号となるため、プリント基板設計においてパターン数の減少による設計の容易化、プリント基板の面積縮小による価格低減等が図れる。また、従来、ロータ位置検出信号を受けるAD変換回路あるいはマイクロコンピュータなどの回路の入力端子数も従来複数本必要であったものが、単一となるため入力端子数を削減することができ、回路数を減少することができ、また、これにより、価格低減も図ることができる。信号を受ける回路がマイクロコンピュータである場合などにおいては、マイクロコンピュータにより集中制御するため最近の機能の増加による必要端子数の増加により端子が不足する場合があった。このようなときは付加回路を追加したり、もう1つマイクロコンピュータを追加しなければならなかったが、本発明により付加回路の削除あるいは別マイクロコンピュータの廃止などが可能となり、部品および部品費を低減することができる。
【0062】
また、モータのロータ近辺に配置したセンサ回路が搭載された第1のプリント基板には振動などの点から他の回路は搭載せず、センサ回路から得られるロータ位置情報信号は振動のない第2のプリント基板にリード線で伝送し、第2のプリント基板上でロータ位置検出信号を基にして、モータ制御のための制御信号を作成することがほとんどであるが、本請求項2記載の発明によると、センサ回路出力からの信号線を単一とすることにより、リード線やリード線とプリント基板を接続するコネクタを減少することができ、部品点数の減少あるいはプリント基板面積の縮小を図ることができて、価格を低減することができる。また、コネクタによる接続は機械的な端子間の接触によるため、接触不良の観点から端子数が少ないほど電子回路の信頼性は向上するため、本発明により電子回路の信頼性を向上することができる。
【0063】
また、請求項3に記載の発明によれば、演算制御手段は、マイクロコンピュータに内蔵し、マイクロコンピュータ出力端子からドライブ信号を出力するようにしたから、ロータ位置情報信号からモータを制御する信号をソフトにより処理するため、演算制御手段を別に設ける必要がなく、部品点数の削減、プリント基板の省スペース、価格低減を図ることができる。
【0064】
また、請求項4に記載の発明によれば、復元回路および演算制御手段をマイクロコンピュータに内蔵したから、単一のロータ位置情報信号からモータを制御する信号をソフトにより処理するため、復元回路および演算制御手段を別に設ける必要がなく、部品点数の削減、プリント基板の省スペース、価格低減を図ることができる。
【0065】
また、請求項5に記載の発明によれば、センサ回路用電源電圧は、演算制御手段またはマイクロコンピュータより高い電圧とし、復元回路はセンサ回路用電源電圧以下の入力で動作し、出力電圧は演算制御手段またはマイクロコンピュータの電源電圧範囲内となる復元回路としたから、ノイズに強い回路とすることができ、また、抵抗値の選択幅を拡大することができて、設計の容易性を確保することができる。
【0066】
また、請求項6に記載の発明によれば、センサ回路の電源端子と復元回路またはマイクロコンピュータの間に電圧変換回路を備えたから、復元回路あるいはマイクロコンピュータの電源電圧を意識することなくセンサ回路信号が搭載された電圧値を決定することができ、これにより、センサ回路信号電圧の設定幅を広げることができ、設計の自由度および設計の容易性を確保することができる。また、ノイズに強い回路とすることができる。
【0067】
また、請求項7に記載の発明によれば、センサ回路の出力端子と電源端子との間に接続する抵抗に代えて定電流回路を備え、前記定電流回路は、値の異なる電流値であって、かつセンサ回路出力が発生するハイ、ロー電圧の組み合わせにより発生する前記異なる電流値の和の電流値が他の電流値と異なる値としたから、センサ回路の信号電圧は電流により決定するため設計の容易性が向上し、また、設定電圧幅の拡大、センサ回路信号電圧の離散値の間隔を均等にすることができ、復元回路での安定したレベル検出が可能となるとともに、信号に重畳するノイズなどに対しても強い安定したレベル検出をすることができる。
【0068】
また、請求項8に記載の発明によれば、センサ数を3とし、各センサ回路出力定電流値を1対2対4としたから、センサ数を3つとすることは3相直流ブラシレスモータを意味し、洗濯機に多く採用される3相駆動において電流値を1対2対4の定電流回路を採用することにより、センサ回路信号電圧の離散値の間隔を均等にすることができ、センサ回路からリード線を引き延ばした洗濯機等において、復元回路での安定したレベル検出をすることができるとともに、特に信号に重畳するノイズなどに対しても強い安定したレベル検出をすることができる。
【0069】
また、請求項9に記載の発明によれば、センサ数を3とし、2個のセンサ回路出力端子電流が流れたとき更に追加電流を流す並列抵抗作成回路を備えたから、センサ回路に抵抗を接続する方式では単一信号にあらわれる離散値間電圧差を均等にすることが困難であり、このため、離散値間電圧差にばらつきが発生する。したがって、抵抗値の選択により6つの離散値電圧により発生する5つの離散値間電圧差の内、3ないし4の離散値間電圧差を拡大することが実際の定数設計により確認されており、従って残り1ないし2の離散値間電圧差の小さいところに対してその離散値電圧が低い方の電圧に対して抵抗を付加することにより電圧値を変化させ、離散値間電圧差を拡大することができる。これにより、センサ回路からリード線を引き延ばした洗濯機等において、復元回路での安定したレベル検出ができるとともに、特に信号に重畳するノイズなどに対しても強い安定したレベル検出ができる。
【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モータ制御装置の一部ブロック化した回路図
【図2】同洗濯機のモータ制御装置のセンサ回路の出力波形図
【図3】本発明の第2の実施例の洗濯機のモータ制御装置の一部ブロック化した回路図
【図4】本発明の第3の実施例の洗濯機のモータ制御装置の一部ブロック化した回路図
【図5】本発明の第4の実施例の洗濯機のモータ制御装置の一部ブロック化した回路図
【図6】本発明の第5の実施例の洗濯機のモータ制御装置の一部ブロック化した回路図
【図7】同洗濯機のモータ制御装置の復元回路の一部回路図
【図8】本発明の第6の実施例の洗濯機のモータ制御装置の一部ブロック化した回路図
【図9】同洗濯機のモータ制御装置のセンサ回路電源端子電圧および変換回路入力電圧を示す図
【図10】本発明の第7の実施例の洗濯機のモータ制御装置の一部ブロック化した回路図
【図11】本発明の第9の実施例の洗濯機のモータ制御装置の一部ブロック化した回路図
【図12】従来の洗濯機のモータ制御装置の一部ブロック化した回路図
【図13】同洗濯機のモータ制御装置のセンサ回路の出力波形図
【符号の説明】
11 第1のセンサ回路(センサ回路)
12 第2のセンサ回路(センサ回路)
13 第3のセンサ回路(センサ回路)
14 第1の抵抗(抵抗)
15 第2の抵抗(抵抗)
16 第3の抵抗(抵抗)
17 センサ回路用電源
18 第4の抵抗(抵抗)
19 復元回路
20 演算制御手段
23 第1のプリント基板
24 第2のプリント基板
25 リード線
26 リード線
Claims (9)
- 直流ブラシレスモータのロータ位置を検出する複数のセンサ回路と、センサ回路用電源と、前記複数のセンサ回路の電源端子と前記センサ回路用電源の間に接続した抵抗と、前記センサ回路の出力端子と電源端子の間に接続した値の異なる抵抗であって、かつセンサ回路の出力が発生するハイ、ロー電圧の組み合わせにより発生する前記異なる抵抗値の並列抵抗値と他の異なる抵抗値の値が異なる値となる抵抗と、センサ回路の電源端子に接続し複数のセンサ回路出力信号を復元する復元回路と、前記復元回路の出力に接続しモータ制御信号を出力する演算制御手段と、前記複数のセンサ回路と前記センサ回路の出力端子と電源端子の間に接続した抵抗を搭載した第1のプリント基板と、前記センサ回路用電源と前記抵抗と、復元回路と、演算制御手段を搭載した第2のプリント基板と、第1のプリント基板と第2のプリント基板を上記電気的接続となるように接続したリード線とを備え、前記第2のプリント基板上においてモータ制御信号を得るようにした洗濯機のモータ制御装置。
- 直流ブラシレスモータのロータ位置を検出する複数のセンサ回路と、センサ回路用電源と、前記センサ回路用電源に接続した抵抗と、前記抵抗の他端と前記センサ回路の出力端子との間に接続した値の異なる抵抗であって、かつセンサ回路出力が発生するハイ、ロー電圧の組み合わせにより発生する前記異なる抵抗値の並列抵抗値と他の異なる抵抗値の値が異なる値となる抵抗と、前記抵抗の他端に接続し複数のセンサ回路出力信号を復元する復元回路と、前記復元回路の出力に接続しモータ制御信号を出力する演算制御手段と、前記センサ回路と前記センサ回路用電源に接続した抵抗と前記センサ回路出力端子に接続した抵抗を搭載した第1のプリント基板と、前記センサ回路用電源と復元回路と演算制御手段を搭載した第2のプリント基板と、第1のプリント基板と第2のプリント基板を上記電気的接続となるように接続したリード線とを備え、前記第2のプリント基板上においてモータ制御信号を得るようにした洗濯機のモータ制御装置。
- 演算制御手段は、マイクロコンピュータに内蔵し、マイクロコンピュータ出力端子からドライブ信号を出力するようにした請求項1または2記載の洗濯機のモータ制御装置。
- 復元回路および演算制御手段をマイクロコンピュータに内蔵した請求項1または2記載の洗濯機のモータ制御装置。
- センサ回路用電源電圧は、演算制御手段またはマイクロコンピュータより高い電圧とし、復元回路はセンサ回路用電源電圧以下の入力で動作し、出力電圧は演算制御手段またはマイクロコンピュータの電源電圧範囲内となる復元回路とした請求項1〜4のいずれか1項に記載の洗濯機のモータ制御装置。
- センサ回路の電源端子と復元回路またはマイクロコンピュータの間に電圧変換回路を備えた請求項5記載の洗濯機のモータ制御装置。
- センサ回路の出力端子と電源端子との間に接続する抵抗に代えて定電流回路を備え、前記定電流回路は、値の異なる電流値であって、かつセンサ回路出力が発生するハイ、ロー電圧の組み合わせにより発生する前記異なる電流値の和の電流値が他の電流値と異なる値とした請求項1〜6のいずれか1項に記載の洗濯機のモータ制御装置。
- センサ数を3とし、各センサ回路出力定電流値を1対2対4とした請求項7記載の洗濯機のモータ制御装置。
- センサ数を3とし、2個のセンサ回路出力端子電流が流れたとき更に追加電流を流す並列抵抗作成回路を備えた請求項1〜6のいずれか1項に記載の洗濯機のモータ制御装置。
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