JP2006346324A - Washing machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、洗濯機に関し、特に、洗濯物の布量検出技術に関する。 The present invention relates to a washing machine, and more particularly to a technique for detecting the amount of laundry.
電気洗濯機は、外枠内に吊下支持される外槽と、前記外槽内に回転自在に設置される洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽内の底部に回転自在に設置される回転翼と、前記撹拌翼と前記洗濯兼脱水槽を回転駆動する回転駆動装置と、制御装置を備え、前記回転駆動装置は、前記洗濯兼脱水槽および前記撹拌翼の駆動回転軸を中心にして垂直方向に直列に配列した減速歯車機構と切り替えクラッチ機構と洗濯駆動モータを備える。 The electric washing machine is rotatably installed at an outer tub suspended and supported in an outer frame, a washing / dehydrating tub rotatably installed in the outer tub, and a bottom of the washing / dehydrating tub A rotary blade, a rotary drive device that rotationally drives the agitation blade and the washing / dehydrating tub, and a control device, the rotary drive device centering on a drive rotation axis of the washing / dehydrating tub and the stirring blade A reduction gear mechanism, a switching clutch mechanism, and a washing drive motor arranged in series in the vertical direction are provided.
洗濯は、洗濯兼脱水槽に投入された洗濯物の布量に応じて、洗濯水量や洗剤量や撹拌時間を制御するために、前記制御装置は、洗濯兼脱水槽に洗濯物が投入された状態で前記撹拌翼を所定の回転速度まで回転駆動するように前記洗濯駆動モータを駆動運転し、その後、駆動運転を停止したときの惰性回転速度の減衰特性を検出することにより洗濯物の布量を検出するように構成されている。 In order to control the amount of washing water, the amount of detergent and the agitation time according to the amount of laundry put into the washing / dehydrating tub, the control device is configured to put the laundry into the washing / dehydrating tub. The laundry drive motor is driven to rotate the stirring blade to a predetermined rotation speed in a state, and then the amount of laundry cloth is detected by detecting the damping characteristic of the inertia rotation speed when the drive operation is stopped. Is configured to detect.
この布量検出方法は、洗濯物の布量の多少によって慣性モーメントが変化し、減衰特性が変化する(慣性モーメント大なら遅く、慣性モーメント小なら早く止まる)ことを利用して、所定時間経過後の惰性回転速度を検出することにより、慣性モーメント(布量)を推定するものである。 This cloth amount detection method uses the fact that the moment of inertia changes depending on the amount of clothes in the laundry and the damping characteristics change (slow if the moment of inertia is large, and stops quickly if the moment of inertia is small). The moment of inertia (cloth amount) is estimated by detecting the inertial rotational speed of.
このような布量検出における惰性速度の減衰特性は、慣性モーメントだけではなく、負荷トルクによっても変化する。負荷トルクは、投入された洗濯物と洗濯兼脱水槽間に生じる摩擦で大きく変化し、また、モータ軸摩擦などの経時変化でも変化することから、バラツキが大きい。 The damping characteristic of the inertia speed in the cloth amount detection changes not only by the moment of inertia but also by the load torque. The load torque varies greatly due to friction generated between the thrown-in laundry and the washing / dehydrating tub, and also varies with time, such as motor shaft friction.
このために、投入された洗濯物の布量が多くて慣性モーメントが大きい場合でも、負荷トルクが大きければ早く止まってしまうために、投入された洗濯物の布量を正確に検出することは難しい。 For this reason, even if there is a large amount of cloth loaded and the moment of inertia is large, it stops quickly if the load torque is large, so it is difficult to accurately detect the amount of cloth loaded. .
本発明の目的は、洗濯兼脱水槽に投入された洗濯物と洗濯兼脱水槽間に生じる摩擦の大きさやモータ軸摩擦などの変化の影響を軽減して正確に布量を検出することができる洗濯機を提供することにある。 The object of the present invention is to accurately detect the amount of cloth while reducing the influence of changes in the magnitude of friction and motor shaft friction generated between the laundry put into the washing / dehydrating tub and the washing / dehydrating tub. It is to provide a washing machine.
本発明は、外槽と、前記外槽内に回転自在に設置される洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽内の底部に回転自在に配置される撹拌翼と、前記撹拌翼と前記洗濯兼脱水槽を回転駆動する動力源としてのモータと、前記モータの駆動力を減速して前記撹拌翼に伝達する減速歯車機構と、前記モータの駆動力を前記減速歯車機構を介して前記撹拌翼のみに伝達する第1の動力伝達系とそのまま前記洗濯兼脱水槽と前記撹拌翼に伝達する第2の動力伝達系を選択的に形成する切り替えクラッチ機構と、前記洗濯駆動モータおよび切り替えクラッチ機構を制御する制御装置を備えた洗濯機において、
前記制御装置は、洗濯物が入れられた前記洗濯兼脱水槽と前記撹拌翼を前記第2の動力伝達系を介して回転駆動するように前記モータと切り替えクラッチ機構を制御し、かつ、前記モータを所定時間駆動運転した時点で到達する前記モータの回転速度と、その後に駆動運転を停止して所定時間経過後の前記モータの減速回転速度を検出し、検出した到達回転速度と減衰回転速度の関係に基づいて洗濯物の布量を検出するように構成したことを特徴とする。
The present invention includes an outer tub, a washing and dewatering tub that is rotatably installed in the outer tub, an agitating blade that is rotatably disposed at the bottom of the washing and dehydrating tub, the agitating wing, and the washing A motor as a power source for rotationally driving the dehydrating tank; a reduction gear mechanism for decelerating the driving force of the motor and transmitting it to the stirring blade; and the stirring blade via the reduction gear mechanism A switching clutch mechanism that selectively forms a first power transmission system that transmits only to the washing and dewatering tub and the second power transmission system that transmits to the stirring blade as it is, and the washing drive motor and the switching clutch mechanism. In a washing machine equipped with a control device to control,
The control device controls the motor and the switching clutch mechanism so as to rotationally drive the washing and dewatering tub in which the laundry is put and the stirring blade through the second power transmission system, and the motor The rotation speed of the motor that is reached at the time of driving operation for a predetermined time and the decelerating rotation speed of the motor after a lapse of the predetermined time after stopping the driving operation are detected, and the detected rotation speed and attenuation rotation speed are detected. The present invention is characterized in that the amount of laundry is detected based on the relationship.
そして、前記モータの回転速度を検出する回転速度検出手段は、磁極位置検出素子から出力するパルス信号に基づいて回転速度を検出することを特徴とする。 The rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the motor detects the rotational speed based on a pulse signal output from the magnetic pole position detecting element.
また、前記モータの回転速度を検出する回転速度検出手段は、前記モータへの通電相のうち少なくとも2相の相電流を検出し、その位相差に基づいて回転速度を検出することを特徴とする。 The rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the motor detects phase currents of at least two phases among energized phases to the motor, and detects the rotational speed based on the phase difference. .
本発明によれば、洗濯物と洗濯兼脱水槽間に生じる摩擦の大きさやモータ軸摩擦などの変化の影響を軽減して正確に布量を検出することができる。 According to the present invention, the amount of cloth can be accurately detected while reducing the influence of changes such as the magnitude of friction generated between the laundry and the washing / dehydrating tub and motor shaft friction.
本発明は、洗濯兼脱水槽に投入された洗濯物と洗濯兼脱水槽間に生じる摩擦の大きさやモータ軸摩擦などの変化の影響を軽減して正確に布量を検出するために、洗濯物の布量を検出するときには、洗濯物が投入された洗濯兼脱水槽を撹拌翼と共に回転駆動し、駆動運転時の到達回転速度と駆動運転を停止した惰性回転時の回転速度の減衰特性に基づいて布量を推定(検出)するように構成する。 The present invention reduces the influence of changes such as the magnitude of friction and motor shaft friction generated between the laundry put in the washing and dehydrating tub and the washing and dehydrating tub, and accurately detects the amount of cloth. When the laundry amount is detected, the washing and dewatering tub in which the laundry is put is rotated together with the agitating blade, and based on the reaching rotation speed during the driving operation and the attenuation characteristic of the rotation speed during the inertia rotation when the driving operation is stopped. The cloth amount is estimated (detected).
図1は、本発明の実施例1の全自動洗濯機の基本構成の概略を示す縦断側面図である。 FIG. 1 is a longitudinal side view showing an outline of a basic configuration of a fully automatic washing machine according to a first embodiment of the present invention.
1は、内部機構を内包する枠体である。2は、洗濯兼脱水槽であり、その上縁部に流体バランサー3を備え、底部の内側には回転自在に撹拌翼4を備える。5は、前記洗濯兼脱水槽2を回転自在に内包する外槽であり、底部の外側には洗濯駆動部6を鋼鈑製の取り付けベース7によって取り付け、外枠1の上端四隅から防振支持装置8によって懸垂支持される。洗濯駆動部6の内部構成については後述する。
Reference numeral 1 denotes a frame that contains the internal mechanism.
衣類投入開口9aを設けた上面カバー9は、枠体1の上部開口を覆うように該開口端縁に嵌め込み、フロントパネル10およびバックパネル11とに共に取り付けねじによって枠体1に取り付ける。
The
上面カバー9とフロントパネル10の間に形成されるフロントパネルボックス12には、電源スイッチ13と入力スイッチ群14と表示素子群15と外槽5内の水位に応じた水位信号を発生する水位センサー16とコントロールユニット17を内蔵する。これらは制御装置を構成する。
A
上面カバー9とバックパック11の間に形成されるバックパックボックス18には、入水側を受水口19に接続し、出水側を注入口20に接続する給水電磁弁21を内蔵する。注入口20は、洗濯兼脱水槽2の開口に向けて放水するように形成する。
A
上面カバー9に形成した衣類投入開口9aは、蓋22によって開閉自在に覆うようにする。
The clothing input opening 9 a formed in the
外槽5の底部に形成した排水口5aは、排水電磁弁23を介して排水ホース24に接続し、エアートラップ5bは、エアーチューブ25を介して前記水位センサー16に接続する。
A
枠体1の下端部には、四隅に脚26を取り付けた合成樹脂製のベース27を装着する。
A
図2は、この全自動洗濯機の具体的な構成を示す縦断側面図であり、その一部は展開して図示している。この全自動洗濯機は、基本的には、図1に示した全自動洗濯機と同一の構成であるので、図1に示した全自動洗濯機の構成部分に相応する構成部品に同一の参照符号を付して重複する説明を省略する。 FIG. 2 is a longitudinal side view showing a specific configuration of the fully automatic washing machine, and a part thereof is developed and shown. Since this fully automatic washing machine basically has the same configuration as the fully automatic washing machine shown in FIG. 1, the same reference is made to the components corresponding to the components of the fully automatic washing machine shown in FIG. The description which attaches a code | symbol and overlaps is abbreviate | omitted.
図3は、前記洗濯駆動部6の内部構成を示す縦断側面図である。この洗濯駆動部6は、洗濯兼脱水槽2及び撹拌翼4の駆動回転軸を軸心にして垂直方向に減速歯車機構と噛み合いクラッチ機構とモータを同軸上に配列した構成である。
FIG. 3 is a longitudinal side view showing the internal configuration of the
減速歯車機構は、結合フランジを合わせて取り付けねじ31によって取り付けベース7に取り付けた2つ割りの減速機構外ケース32a,32bの内側にボールベアリング33a,33bによって内外2重構造の駆動回転軸系34を支持する。この駆動回転軸系34は、中空の外側回転軸系とその中空内に配置した内側回転軸系を備える。
The reduction gear mechanism includes a drive
外側回転軸系は、モータの回転を直に洗濯兼脱水槽2に伝達して該洗濯兼脱水槽2を駆動する回転軸系であり、外ケース32aの外側に伸びて外槽5を貫通した先端部に洗濯兼脱水槽2を結合する外側出力軸部35aと、外ケース32bの外側に伸びた筒部に噛み合いクラッチ機構に係合するセレーション35bを形成し、内側端にフランジ35cを形成した外側入力軸部35dと、その中間に位置して遊星歯車減速機構を収容する歯車ケース部35eを備える。歯車ケース部35eの内周には遊星歯車減速機構の一部を構成する環状歯車35fを固着する。
The outer rotating shaft system is a rotating shaft system that directly transmits the rotation of the motor to the washing / dehydrating
前記外側回転軸系の内側に設ける内側回転軸系は、モータの回転を減速して撹拌翼4に伝達して該撹拌翼4を駆動する回転軸系であり、前記外側出力軸部35a内にシール37とメタル軸受38a,38bとグリップ止め輪(プッシュナット)39によって水密および抜け止め状態に設けられ、外側出力軸部35aの先端から洗濯兼脱水槽2内に突出して撹拌翼4が取り付けられる外端部分に取り付けねじ36aが形成され、内端から歯車ケース部35e内に突出して遊星歯車減速機構と結合する内端部分にセレーション36bが形成された内側出力軸部36cと、外側入力軸部35dの内側にボールベアリング40a,40bによって支持され、この外側入力軸部35dの外端から片持ち状態に伸び出た外端部分にモータ回転子嵌着部36dと止めねじ36eが形成され、歯車ケース部35e内に伸びた内端部分に太陽歯車36fが形成された内側入力軸部36gと、歯車ケース部35e内において前記内側出力部36cのセレーション36bに嵌合したキャリア36hに軸支されて前記歯車35f,36fに噛み合って回動して前記キャリア36hに減速した回転力を伝達する遊星歯車36iを備える。
The inner rotating shaft system provided inside the outer rotating shaft system is a rotating shaft system that decelerates the rotation of the motor and transmits it to the
ボールベアリング40a,40bは、モータの回転子軸となる内側入力軸部36gを高精度に支持するために、外側入力軸部35d内に外輪圧入状態に取り付ける。内側入力軸部36gは、後述するように、誘導電動機の回転子を片持ち状態に支持するようになるので、この内側入力軸部36gを支持する軸受は、損失が少なく且つ径方向の大きな荷重を支えるのには好適な転がり軸受の代表的なボールベアリング40a,40bを使用したが、ローラベアリングに置き換えることもできる。
The ball bearings 40a and 40b are attached to the outer
モータは、外ケース32bの下端面に絶縁部材41を介在させて取り付けねじ42によって絶縁状態に取り付けたモータハウジング43を下向きに開口させ、開口端から固定子44を嵌入して複数個の切り越し突起43aと折り曲げ爪43bによって挟持するように固定した構成である。具体的には、固定子44は、コンデンサ分相型の可逆回転型誘導電動機を構成するように、固定子鉄心44aに6極構成の固定子巻線44bを巻装し、固定子鉄心44aの外周面をモータハウジング43に嵌入して固定し、その後に、このモータハウジング43を外ケース32bの下端面に取り付ける。この固定子44に組する回転子45は、内側入力軸部36gに形成した回転子嵌着部36dに嵌着し、止めねじ36eに螺着した止めナット46によって固定する。
In the motor, an
回転子45は、図4,図5をも参照して説明すると、先ず、回転子鉄心45aとして外側鉄心45a1と内側鉄心45a2を積層し、外側鉄心45a1に対してはアルミニウムダイカスト45bにより、龍型2次導体45b1と冷却羽根45b2を一体的に成形する。外側鉄心45a1と内側鉄心45a2の間の間隙に絶縁樹脂を注入して両者を結合する絶縁樹脂層45c1を形成すると共に下側の端面に伸ばして回転検出センサー用の回転磁石受け部を形成し、この回転磁石受け部に永久磁石45dを嵌着する。また、この絶縁樹脂層45c1は、回転子鉄心の上側の端面に伸ばして該端面に後述する噛み合いクラッチ機構の摺動子を噛み合い/解除自在に係合させる噛み合い凹凸部45c3を形成する。
The
このようにして構成した回転子45は、内側入力軸部36gに形成したモータ回転子嵌着部36dに嵌着し、止めナット46を締め付けてモータ回転子嵌着部36dに固着する。
The thus configured
噛み合いクラッチ機構47は、外側回転軸系における外側入力軸部35dをモータの回転子45に噛み合い係合によって結合して外側回転軸系に回転子45の回転力を伝達して回転させ、または噛み合い係合を解いて外側回転軸系における外側入力軸部35dを回り止めするように係止する。
The meshing
この噛み合いクラッチ機構47は、モータの軸方向の全体寸法を小さくするために、環状の電磁コイル47aを内包する環状の電磁鉄心47bを前記取り付けねじ42によってモータハウジング43の内側に共締めして取り付け、固定子巻線44bのエンドコイルによって囲まれた内側空間に外側入力軸部35dを取り巻くように設置する。外側入力軸部35dに形成したセレーション35bに軸方向に摺動可能に係合させた絶縁樹脂製の摺動子47cは、コイルばね47dによって前記回転子45の噛み合い凹凸部45c3に係合するように押し下げ、前記電磁コイル47aの電磁力によってコイルばね47dの押し下げ力に逆らって摺動子47cを引き上げることにより噛み合いを解除して電磁鉄心47bに吸着して回り止める。
This meshing
摺動子47cは、前記電磁鉄心47bによって吸着する鉄製の吸着子47eを一体的に樹脂成形して設け、前記噛み合い凹凸部45c3に嵌入して噛み合わせる噛み合い突起47fを成形樹脂により一体化に形成する。
摺動子47cの吸着子47eを電磁鉄心47bに吸着したときに該摺動子47cを係止して回り止めするために、図6に詳しく示すように、電磁鉄心47bの吸着面には複数本の放射状の係止溝47b1を形成し、吸着子47eには前記係止溝47b1に嵌入する複数本の放射状の係止突条47e1を形成する。係止溝47b1は、係止突条47e1を係止する側壁面が奥方向に1〜2度の傾斜で広がるように形成し、係止突条47e1は、係止溝47b1の側壁面に当接する側面が先端方向に1〜2度の傾斜で広がるように形成することにより、噛み合い係合させたときに抜け止め方向の分力が発生するようにする。
As shown in detail in FIG. 6, a plurality of attracting surfaces of the
モータハウジング43の下端は、カバー48を嵌着して覆う。そして、このカバー48に回転検出センサーの回転検出素子(感磁素子)49を取り付け、この回転検出素子49を前記回転子45の永久磁石45dの回転軌道に対向させて設置する。
The lower end of the
このように構成した洗濯駆動部6は、取り付けベース7を取り付けねじ50によって外槽5の底部に取り付けると共に前記取り付けねじ50によって洗濯駆動部6と一緒に取り付けた外カバー51によって覆うようにする。
The
図7は、このような全自動洗濯機の電気的構成を示すブロック図である。 FIG. 7 is a block diagram showing the electrical configuration of such a fully automatic washing machine.
コントロールユニット17は、マイクロコンピュータ17aを中心にして構成し、電源回路17bと、電源リレー17cと、給水電磁弁21と排水電磁弁23と噛み合いクラッチ機構47における電磁コイル47aとモータの固定子巻線44bへの給電を制御する半導体スイッチング素子群17d1〜17d5や補助電源回路(図示省略)等を内蔵した負荷駆動回路17dを備える。
The
前記電源回路17bは、制御回路用の低圧直流電圧を生成する。前記負荷駆動回路17dは、モータの固定子巻線44bへの給電制御に関しては、可逆回転制御用の2つの半導体交流スイッチング素子(FLS)17d1,17d2を使用する。FLS17d1は、正回転給電制御用の半導体交流スイッチング素子、FLS17d2は逆回転給電制御用の半導体交流スイッチング素子である。 The power supply circuit 17b generates a low-voltage DC voltage for the control circuit. The load drive circuit 17d uses two semiconductor alternating current switching elements (FLS) 17d 1 and 17d 2 for reversible rotation control with respect to power supply control to the stator winding 44b of the motor. FLS17d 1 is a semiconductor ac switching elements in the forward rotational power feeding control, FLS17d 2 is a semiconductor ac switching element of the reverse rotation feeding control.
前記マイクロコンピュータ17aは、予め組み込まれた制御処理プログラムに従って、電源スイッチ13,入力スイッチ群14,水位センサー16および回転検出素子49からの出力信号を取り込み、表示素子群15と電源リレー17cと負荷駆動回路17dを制御する。
The
マイクロコンピュータ17aは、電源スイッチ13が投入されると、電源リレー17cをオンして待機状態となる。そして、入力スイッチ群14から洗濯開始を指示されると、入力スイッチ群14によって設定された洗濯脱水モードを確認し、設定された洗濯脱水モードの洗濯脱水工程に入る。
When the
洗濯脱水工程の始めには、洗濯兼脱水槽2内に投入された布量の検知を行い、それに適した洗剤の量を表示素子群15により表示し、電磁給水弁21を開いて外槽5内に布量に適した水位まで給水する。その水位検出は、水位センサー16から出力される水位検出信号を監視して行う。
At the beginning of the washing and dewatering process, the amount of cloth put in the washing and
図8は、布量を検知するためにマイクロコンピュータ17aが実行する制御処理のフローチャートを示している。
FIG. 8 shows a flowchart of control processing executed by the
ステップ1
マイクロコンピュータ17aは、洗濯駆動部6における噛み合いクラッチ機構47の電磁コイル47aの駆動電流を遮断して摺動子47cをばね47dによって押し下げてモータの回転子45に連結状態にし、その後、所定の指令値によりモータを駆動運転するように負荷駆動回路17dを制御する。
Step 1
The
ステップ2
洗濯兼脱水槽2の回転を加速するようにモータの駆動運転を所定時間にわたって継続させる。
The driving operation of the motor is continued for a predetermined time so as to accelerate the rotation of the washing and
ステップ3
所定時間を経過した時点でモータの回転子45(洗濯兼脱水槽2)が到達した到達回転速度を回転検出素子49からの出力信号に基づいて検出する。
Based on the output signal from the
ステップ4
モータの駆動運転を停止してモータの回転子45(洗濯兼脱水槽2)が惰性回転状態とするように負荷駆動回路17dを制御する。
The load driving circuit 17d is controlled so that the motor driving operation is stopped and the motor rotor 45 (washing and dewatering tub 2) is in the inertial rotating state.
ステップ5
惰性回転状態が所定時間経過するのを監視する。
The inertial rotation state is monitored for a predetermined time.
ステップ6
所定の時間経過後の惰性回転速度を検出する。この回転速度検出は、検出素子49からの出力信号に基づいて行う。
The inertial rotation speed after the elapse of a predetermined time is detected. This rotation speed detection is performed based on an output signal from the
ステップ7
到達回転速度と惰性回転速度の差分演算によって減衰率または減衰量を算出する。この減衰率または減衰量の算出は、駆動停止後の惰性回転中における少なくとも2点以上の回転速度を検出し、その差分演算によって行うように変形することもできる。
The attenuation rate or amount of attenuation is calculated by calculating the difference between the ultimate rotational speed and the inertial rotational speed. The calculation of the attenuation rate or the attenuation amount can be modified to be performed by detecting at least two rotational speeds during inertial rotation after stopping driving and calculating the difference between them.
ステップ8
モータ駆動運転時の到達回転速度とモータ駆動停止時の惰性回転速度の減衰率に基づいて布量検出データテーブルを参照して洗濯物の布量の推定(検出)を行う。
The amount of laundry cloth is estimated (detected) by referring to the cloth amount detection data table based on the ultimate rotational speed at the time of motor drive operation and the attenuation rate of the inertia rotation speed at the time of motor drive stop.
図9は、布量検出データテーブルの例であり、洗濯物の布量を「少」,「中」,「多」の3段階に分別して検出する例である。布量の基準値は、この全自動洗濯機の定格洗濯容量であり、到達回転速度の分別基準値A%と減速率の分別基準値B%は、モータ駆動運転時に印加する電圧,印加時間,モータ出力,洗濯兼脱水槽2と洗濯駆動部6の回転系の機械的特性などに基づいて設定した無負荷(洗濯物を入れない)運転時における値に対する比率である。
FIG. 9 is an example of the cloth amount detection data table, in which the cloth amount of the laundry is detected by being classified into three stages of “low”, “medium”, and “high”. The reference value of the amount of cloth is the rated washing capacity of the fully automatic washing machine, and the reference value A% of the reached rotational speed and the reference value B% of the deceleration rate are the voltage applied during the motor driving operation, the application time, This is the ratio to the value during no-load (no laundry) operation set based on the motor output, the mechanical characteristics of the rotating system of the washing / dehydrating
そして、到達回転速度が基準値A%以上のときには、減衰率が基準値B%以上であれば、洗濯物の布量は「少」と推定し、減衰率が基準値B%未満であれば、洗濯物の布量は「中」と推定する。また、到達回転速度が基準値A%未満のときには、減衰率が基準値B%以上であれば、洗濯物の布量は「中」と推定し、減衰率が基準値B%未満であれば、洗濯物の布量は「多」と推定する。 When the ultimate rotational speed is equal to or higher than the reference value A%, if the attenuation rate is equal to or higher than the reference value B%, the laundry cloth amount is estimated to be “low”, and if the attenuation rate is lower than the reference value B%. The amount of laundry is estimated to be “medium”. Further, when the ultimate rotational speed is less than the reference value A%, if the attenuation rate is equal to or greater than the reference value B%, the laundry cloth amount is estimated to be “medium”, and if the attenuation rate is less than the reference value B%. The amount of laundry is estimated to be “large”.
このようにして到達回転速度と減衰率に基づいて布量検出データテーブルを参照して洗濯物の布量を推定(検出)することによって洗濯物の布量を正確に検出することができる理由を説明する。 The reason why the laundry amount can be accurately detected by estimating (detecting) the laundry amount with reference to the cloth amount detection data table based on the arrival rotational speed and the attenuation rate in this way. explain.
洗濯物の状態などによる摩擦の影響および負荷トルクの影響を低減するために、噛み合いクラッチ機構47を噛み合い状態として洗濯兼脱水槽2と撹拌翼4を一緒に回転させる。
In order to reduce the influence of friction due to the state of the laundry and the influence of load torque, the washing / dehydrating
モータの電圧方程式を(1)式に示し、また、モータトルクの方程式を(2)式に示し、またモータ運動方程式を(3)式に示す。 The voltage equation of the motor is shown in Equation (1), the equation of motor torque is shown in Equation (2), and the equation of motor motion is shown in Equation (3).
I=(V−Ke×N)/R …(数1)
TM=KT×I …(数2)
dω/dt=(TM−TL)/J …(数3)
(I:電流指令値、V:電圧指令値、Ke:誘起電圧定数、
N:回転速度指令値、R:モータインピーダンス、TM:モータトルク、
KT:トルク定数、ω:回転速度、TL:負荷トルク、J:慣性モーメント)
ここで、モータを駆動運転して加速したときの回転速度と慣性モーメントJ・負荷トルクTLの関係について述べる。このとき、モータトルクTMは、(数1)式と(数2)式により、各指令値とモータ定数から求めることができるために既知とする。(数3)式によれば、回転速度の変化率は、モータトルクと負荷トルクの差分(TM−TL)に比例し、慣性モーメントJに反比例する。このため、モータの加速領域では、負荷トルクTLが大きい場合には、モータトルクと負荷トルクの差分(TM−TL)は小さくなり、加速率が小さくなるために所定時間内に到達する回転速度は低くなる。また、慣性モーメントJが大きい場合も(数3)式より所定時間内に到達する回転速度が低くなることが分かる。このように、モータの加速領域においては、慣性モーメントJ・負荷トルクTLに反比例し、所定時間内に到達する回転速度は低くなる。
I = (V−Ke × N) / R (Equation 1)
T M = K T × I (Expression 2)
dω / dt = (T M −T L ) / J (Equation 3)
(I: current command value, V: voltage command value, Ke: induced voltage constant,
N: rotational speed command value, R: motor impedance, T M : motor torque,
(K T : torque constant, ω: rotational speed, T L : load torque, J: moment of inertia)
Here, the relationship between the rotational speed and the moment of inertia J / load torque TL when the motor is driven and accelerated is described. At this time, the motor torque TM is assumed to be known because it can be obtained from each command value and the motor constant according to (Equation 1) and (Equation 2). According to the equation (3), the rate of change of the rotational speed is proportional to the difference between the motor torque and the load torque (T M −T L ) and inversely proportional to the moment of inertia J. Therefore, in the acceleration region of the motor, when the load torque T L is high, the motor torque and the load torque difference (T M -T L) becomes smaller, reaches within a predetermined time to acceleration rate is reduced The rotation speed is low. It can also be seen from the equation (3) that when the moment of inertia J is large, the rotational speed reaching within a predetermined time is low. As described above, in the acceleration region of the motor, the rotational speed reaching the predetermined time is low in inverse proportion to the moment of inertia J and the load torque TL .
次に、モータの駆動運転を停止して惰性回転状態としたときの回転速度と慣性モーメントJ・負荷トルクTLの関係について述べる。このとき、モータトルクTMは0である。このときのモータの回転速度の減速率は、(数3)式によれば、負荷トルクTLが大きい場合は減速率は大きく、負荷トルクTLが小さいときは減速率は小さくなるが、逆に慣性モーメントJが大きい場合には回転速度の減速率は小さくなる。このように、モータの惰性回転領域においては、モータ回転速度の減速率と慣性モーメントJ間の関係と減速率と負荷トルクTL間の関係は逆の特性となる。 Next, the relationship between the rotational speed and the moment of inertia J / load torque TL when the driving operation of the motor is stopped to enter the inertial rotation state will be described. At this time, the motor torque TM is zero. Deceleration rate of the rotational speed of the motor at this time, according to the equation (3), the deceleration rate when the load torque T L is high is large, but when the load torque T L is small becomes small deceleration rate, reverse When the moment of inertia J is large, the deceleration rate of the rotational speed is small. Thus, in the inertial rotation region of the motor, the relationship between the deceleration rate of the motor rotation speed and the moment of inertia J and the relationship between the deceleration rate and the load torque TL have opposite characteristics.
このことから、負荷トルクTLが大きい場合には、加速領域では到達する回転速度が低くなり、惰性回転領域では減速率が大きくなることが分かる。また、慣性モーメントJが大きい場合には、加速領域で到達する回転速度は低くなり、惰性回転領域での減速率は小さくなることが分かる。 From this, it can be seen that when the load torque TL is large, the rotational speed reached in the acceleration region decreases, and the deceleration rate increases in the inertial rotation region. It can also be seen that when the moment of inertia J is large, the rotational speed reached in the acceleration region is low and the deceleration rate in the inertial rotation region is small.
図10,図11は、慣性モーメントJと負荷トルクTLの大小による到達速度と減衰特性の変化を例示している。 10 and 11 exemplify changes in the arrival speed and the damping characteristics depending on the magnitude of the moment of inertia J and the load torque TL .
図10に示すように、慣性モーメントJが大きい場合と負荷トルクTLが大きい場合において、到達回転速度が目標回転速度ω0よりも低い速度ω1であったとしても、所定時間経過後の回転速度はそれぞれの場合で異なるために、慣性モーメントJの推定が可能である。 As shown in FIG. 10, when the moment of inertia J is large and the load torque TL is large, even if the ultimate rotational speed is a speed ω1 lower than the target rotational speed ω0, the rotational speed after a predetermined time has elapsed Since each case is different, the moment of inertia J can be estimated.
また、図11に示すように、慣性モーメントJが大きい場合と負荷トルクTLが小さい場合では、どちらの場合も惰性回転時の回転速度の減少は遅くなるが、到達速度が異なるために判別することが可能である。逆に慣性モーメントJが小さい場合についても同様に慣性モーメントJを推定することができる。
以上のように、到達回転速度の大小と減衰特性の大小を併せて考慮することにより、どちらの影響によるのか判別することが可能である。
In addition, as shown in FIG. 11, in both cases where the moment of inertia J is large and the load torque TL is small, the decrease in the rotational speed during inertial rotation is slow, but the determination is made because the arrival speed is different. Is possible. Conversely, when the moment of inertia J is small, the moment of inertia J can be similarly estimated.
As described above, it is possible to determine which effect is caused by considering the magnitude of the ultimate rotational speed and the magnitude of the attenuation characteristic.
このように、撹拌翼4と洗濯兼脱水槽2を連結状態にして回転駆動させ、モータによる駆動運転時の到達回転速度と駆動運転停止後の惰性回転時の回転速度の減衰特性を検出し、それらを総合して判定することにより、慣性モーメントJと負荷トルクTLによる回転速度の変動への影響を分離することができ、より正確に慣性モーメントJの大きさを検出することができる。布量は慣性モーメントJに比例するために、この慣性モーメントJに基づいて、洗濯兼脱水槽2に投入された布量を推定することができる。
In this way, the
以上のようなことから、モータを駆動運転して加速した時の到達回転速度と、駆動運転を停止して惰性回転状態とした時の惰性回転速度の減衰特性を検出し、それらを総合して判定することにより、慣性モーメントJと負荷トルクTLによる回転速度の変動への影響を分離することができ、正確に慣性モーメントJを知ることができるために、正確に布量の検出を行うことができる。 From the above, the ultimate rotational speed when the motor is driven and accelerated, and the inertial rotational speed attenuation characteristic when the drive operation is stopped and the inertial rotation state is detected, are combined. By determining, it is possible to separate the influence of the moment of inertia J and the load torque TL on the fluctuations in the rotational speed, and to accurately know the moment of inertia J. Can do.
図9に示した布量検出データテーブルは、このような布量推定原理に基づいて布量を検出するために作成したものである。 The cloth amount detection data table shown in FIG. 9 is created in order to detect the cloth amount based on such a cloth amount estimation principle.
2…洗濯兼脱水槽、4…撹拌翼、5…外槽、6…洗濯駆動部、17…コントロールユニット、17a…マイクロコンピュータ、49…回転検出素子。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記制御装置は、洗濯物が入れられた前記洗濯兼脱水槽と前記撹拌翼を前記第2の動力伝達系を介して回転駆動するように前記モータと切り替えクラッチ機構を制御し、かつ、前記モータを所定時間駆動運転した時点で到達する前記モータの回転速度と、その後に駆動運転を停止して所定時間経過後の前記モータの減速回転速度を検出し、検出した到達回転速度と減衰回転速度の関係に基づいて洗濯物の布量を検出するように構成したことを特徴とする洗濯機。 An outer tub, a washing and dewatering tub that is rotatably installed in the outer tub, an agitating blade that is rotatably disposed at the bottom of the washing and dehydrating tub, the agitation wing, and the washing and dehydrating tub A motor as a power source for rotational driving, a reduction gear mechanism that reduces the driving force of the motor and transmits it to the stirring blades, and transmits the driving force of the motor only to the stirring blades via the reduction gear mechanism A switching clutch mechanism that selectively forms a first power transmission system and a second power transmission system that transmits the washing and dewatering tank and the stirring blade as they are, and a control device that controls the washing drive motor and the switching clutch mechanism In a washing machine equipped with
The control device controls the motor and the switching clutch mechanism so as to rotationally drive the washing and dewatering tub in which the laundry is put and the stirring blade through the second power transmission system, and the motor The rotation speed of the motor that is reached at the time of driving operation for a predetermined time and the decelerating rotation speed of the motor after a lapse of the predetermined time after stopping the driving operation are detected, and the detected rotation speed and attenuation rotation speed are detected. A washing machine configured to detect the amount of laundry on the basis of the relationship.
The rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the motor according to claim 1 detects phase currents of at least two phases among energized phases to the motor and detects the rotation speed based on the phase difference. Features a washing machine.
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CN104195786A (en) * | 2014-06-19 | 2014-12-10 | 海信容声(广东)冰箱有限公司 | Fuzzy weighing method and pulsator washing machine |
CN104406985A (en) * | 2014-11-19 | 2015-03-11 | 虞文娟 | Humanized printed cloth detection device |
EP2607535A3 (en) * | 2011-12-20 | 2015-11-11 | Whirlpool Corporation | Method of operating a laundry treating appliance and appliance implementing it |
-
2005
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2607535A3 (en) * | 2011-12-20 | 2015-11-11 | Whirlpool Corporation | Method of operating a laundry treating appliance and appliance implementing it |
US9890489B2 (en) | 2011-12-20 | 2018-02-13 | Whirlpool Corporation | Laundry treating appliance and method using inertia detection to control liquid extraction |
CN104195786A (en) * | 2014-06-19 | 2014-12-10 | 海信容声(广东)冰箱有限公司 | Fuzzy weighing method and pulsator washing machine |
CN104195786B (en) * | 2014-06-19 | 2016-08-17 | 海信容声(广东)冰箱有限公司 | A kind of fuzzy Weighing method and rotary drum washing machine |
CN104406985A (en) * | 2014-11-19 | 2015-03-11 | 虞文娟 | Humanized printed cloth detection device |
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