JP2544000B2

JP2544000B2 - 洗濯機

Info

Publication number: JP2544000B2
Application number: JP2085733A
Authority: JP
Inventors: 勝春松尾; 雅宏今井; 隆治山本; 嘉幸牧野
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba AVE Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba AVE Co Ltd
Priority date: 1990-03-30
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1996-10-16
Anticipated expiration: 2011-10-16
Also published as: JPH0420379A; GB2244149B; GB2244149A; KR950002005B1; KR910017015A; US5092140A; GB9106201D0

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、洗濯機モータとしてブラシレスモータを使
用した洗濯機に関する。

（従来の技術）従来洗濯機では、周知のように、洗濯機モータにより
攪拌体を駆動して洗いまたはすすぎを行ない、あるいは
脱水槽を高速回転駆動して脱水を行なうようにしてい
る。そして、洗濯機モータとしては従前から誘導モータ
を用いている。

ところで、最近では、洗濯機として、小形で且つ軽量
でしかも高洗浄性能の洗濯機が要望されており、この点
から洗濯機モータの出力トルクも高くする必要が生じて
いる。しかし、洗濯機モータとして従前と同様に誘導モ
ータを用いた場合、該誘導モータが比較的低出力である
ことから、所要の出力トルクを得ようとすると、定格の
大きな誘導モータを必要としモータ自体が大形化して洗
濯機全体の大きさも大きくなってしまう。このような観
点から、洗濯機モータとして、従前の誘導モータから、
小形で高出力のブラシレスモータに変更することが検討
されている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、ブラシレスモータを洗濯機モータとし
て用いると、次の不具合が考えられる。

すなわち、洗濯機においては、攪拌体または脱水槽を
ある目標回転数にて回転させることが行われている。し
かして、洗濯機モータとして誘導モータを使用していた
従来の場合では、誘導モータは速度一定である特性を有
するから、回転数の一定制御は容易である。しかし、ブ
ラシレスモータは一定の電圧を印加しても負荷量によっ
て回転数が異なってくる。これを解決するについて、ブ
ラシレスモータの回転数をいわゆるフィードバック制御
によって一定化しようとする考え方がある。これは、モ
ータの回転数を検出し、その検出した回転数と目標とす
る回転数とに基づいてモータに対する印加電圧を変更
し、その後さらにモータの回転数を検出して印加電圧を
変更することを繰り返す制御である。

ところが、このフィードバック制御は、目標回転数に
対して現在の回転数を増加方向あるいは減少方向へ補正
をかける制御方式であることから、モータの実際の回転
数が目標回転数に対して上下に振動してしまう。また、
洗い時またはすすぎ時においては洗濯物の布回り等によ
り、あるいは脱水時においては洗濯物の位置変動等によ
り、それぞれモータにかかる負荷量が変動することもあ
り、この結果、目標回転数に対して洗濯機モータの回転
数が不安定に振動してしまい、期待する洗浄効果あるい
は脱水効果が得られない不具合が惹起される。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その
目的は、洗濯機モータを目標回転数に制御するについて
洗濯機モータの回転数が目標回転数に対して上下に不安
定に振動することを防止することができ、もって期待す
る洗浄効果あるいは脱水効果を良好に得ることが可能と
なる洗濯機を提供するにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、ブラシレスモータから成る洗濯機モータ
と、この洗濯機モータに対する印加電圧を電圧値指令に
応じて変更することが可能なモータ駆動制御手段と、前
記洗濯機モータに対する目標回転数についての指令を出
力する回転数指令手段と、前記洗濯機モータにかかる負
荷量を検出する負荷量検出手段と、前記洗濯機モータに
対する印加電圧と回転数と負荷量との関係をモータ駆動
制御データとして記憶した記憶部と、前記負荷量検出手
段によって検出された負荷量と前記回転数指令手段によ
る目標回転数とに基づき前記記憶部から前記洗濯機モー
タに印加する電圧値を読み出して決定しその決定電圧値
を前記モータ駆動制御手段に与える電圧指令手段とを具
備して成るところに特徴を有する（請求項１の発明）。

上記負荷量検出手段は、洗濯機モータに対する印加電
圧と該洗濯機モータの回転数と負荷量電流とのうち少な
くとものいずれかふたつに基づいて負荷量を検出するよ
うに構成してもよい（請求項２の発明）。この場合、負
荷量検出手段は、所定の回転数に達したときの洗濯機モ
ータへの印加電圧に基づいて負荷量を検出するように構
成しても良い（請求項３の発明）。

さらに、回転数指令手段は、洗いまたはすすぎ時にお
ける水流制御のために目標回転数として少なくとも一つ
の中間目標回転数と最終目標回転数とを所定のタイミン
グに出力するように構成し、負荷量検出手段は、複数機
会で負荷量を検出するように構成し、電圧指令手段は、
目標回転数についての指令が与えられた時に該目標回転
数と現時点での検出負荷量とに基づき記憶部から洗濯機
モータに印加する電圧値を読み出して決定しその決定電
圧値をモータ駆動制御手段に与えるように構成しても良
い（請求項４の発明）。

また、回転数指令手段は、脱水制御のために目標回転
数として少なくとも一つの中間目標回転数と最終目標回
転数とを所定のタイミングに出力するように構成し、負
荷量検出手段は、複数機会で負荷量を検出するように構
成し、電圧指令手段は、目標回転数についての指令が与
えられた時に該目標回転数と現時点での検出負荷量とに
基づき記憶部から洗濯機モータに印加する電圧値を読み
出して決定しその決定電圧値をモータ駆動制御手段に与
えるようにに構成しても良い（請求項５の発明）。

6.回転数指令手段は、負荷量検出手段によって検出され
た負荷量に応じて洗濯機モータに対する目標回転数を決
定し該目標回転数についての指令を所定のタイミングで
出力するように構成しても良い（請求項６の発明）。

（作用）ブラシレスモータにある電圧が印加されてこれが回転
する場合、その回転数は負荷量によって回転数が異な
る。しかして、負荷量がわかれば、印加電圧の調整によ
ってブラシレスモータの回転数を目標回転数に制御する
ことが可能である。

しかるに、本発明手段によれば、洗濯機モータに対す
る目標回転数については回転数指令手段によって定めら
れるが、電圧指令手段により検出負荷量と目標回転数と
に基づき記憶部から前記洗濯機モータに印加する電圧値
を読み出して決定し、モータ駆動制御手段はその決定さ
れた電圧値に応じて洗濯機モータに対する印加電圧を変
更するから、その印加電圧は、この時点での負荷量状況
下で目標回転数を得るについて最適の印加電圧となる。
この結果、洗濯機モータとしてブラシレスモータを用い
ながらもフィードバック制御をせずに目標回転数が得ら
れ、洗濯機モータの回転数が目標回転数に対して上下に
不安定に振動するようなこともなくなる。

（実施例）以下、本発明の第１の実施例につき第１図ないし第11
図を参照しながら説明する。

第２図には脱水兼用洗濯機を示している。外箱１の内
部には弾性吊持機構２を介して水受槽３が配設されてお
り、この水受槽３の内部には洗い槽兼脱水槽たる回転槽
４が設けられている。そして、この回転槽４の内部には
容器状の攪拌体５が配設されている。一方、水受槽３の
外底部には洗濯機モータ６、ベルト伝達機構７および機
構部８が取り付けられている。上記洗濯機モータ６は３
相ブラシレスモータから構成されており、この洗濯機モ
ータ６の回転はベルト伝達機構７を介して機構部に伝達
される。そして、機構部８は、洗い時およびすすぎ時に
は洗濯機モータ６の回転を攪拌体５に伝達することによ
りこれを回転させ、また、脱水時には洗濯機モータ６の
回転を攪拌体５および回転槽４に伝達してこれらを一体
回転させる。

また、水受槽３の底部には排水口９およびエアトラッ
プ10が形成されており、排水口９には排水弁11が介在さ
れ、エアトラップ10にはエアチューブ12の一端部12aが
連結されている。そしてこのエアチューブ12の他端部12
bは、外箱１上部の上カバー13の後部内部に設けられた
半導体圧力センサから成る水位センサ14に連結されてい
る。さらに、この上カバー13の後部内部には上記水位セ
ンサ14の他に給水弁15が設けられ、また、上カバー13の
前部にはパネル16が装着されていて、その裏側に制御ユ
ニット17が設けられている。

次に、第１図は電気的構成を示している。前記洗濯機
モータ６についての給電回路を述べると、交流電源18に
は、ダイオードブリッジおよび平滑コンデンサを有して
構成された直流電源回路19が接続されており、その直流
出力はモータ駆動制御手段たるモータ駆動制御回路20の
一部を構成する駆動回路21に与えられるようになってい
る。駆動回路21は洗濯機モータ６の各相の応じて第３図
に示す通電パターンによる電圧Eu,Ev,Ewを印加する構成
となっている。この場合、洗濯機モータ６に対する印加
電圧（実効電圧）は、最大電圧Ｅに対するPWM制御によ
って決定されるもので、そのデューティー比（Pon/（Po
n＋Poff））に比例する。上記各電圧Eu,Ev,Ewは電気角
で120゜ずれており、そして洗濯機モータ６の各相コイ
ルに対する通電タイミングおよびPWM制御は、駆動回路2
1とでモータ駆動制御回路20を構成する制御回路22によ
りなされるようになっており、この制御回路22は、洗濯
機モータ６のロータマグネットの回転位置を検出する例
えばホールIcから成る位置検出素子6aからの検出信号に
よって基づき通電タイミングを指定すると共に、後述の
電圧指令手段29からの電圧値指令に基づいてPWM制御の
デューティー比を指定するようになっている。

マイクロコンピュータ23は、脱水運転も含むところの
洗濯運転の全般を制御する運転制御部24をソフトウエア
構成により備えており、前記パネル16に設けられた各種
スイッチ25からのスイッチ入力、前記水位センサ14から
の検出信号が与えられると運転制御部24により前記給水
弁15、排水弁11、前記パネル16に設けられた表示部26を
駆動制御する他に、ソフトウエア構成によって次に述べ
る負荷検出手段27、回転数指令手段28、電圧指令手段29
として機能するようになっている。

負荷検出手段27は、前記位置検出素子6aを回転検出器
として利用しており、この位置検出素子6aからの検出信
号に基づき回転数を検知する回転数検知部30と、比較部
31と、記憶部32とから成る。この記憶部32には第４図に
示す内容のデータが記憶されている。このデータは具体
的数値は省略するが実験的に求められたものであり、そ
の読み方について述べる。今、横軸にはトルクＴをと
り、縦軸には回転数Ｎをとっている。しかして、洗濯機
モータ６にかかる負荷量がL1,L2,L3,L4である場合、各
負荷量状況下での洗濯機モータ６に対する印加電圧と回
転数との関係を示している。例えば、負荷量がL1であっ
たときにおいて、洗濯機モータ６に電圧V11を印加した
場合にはその回転数はN11となり、逆の見方をすると、
同負荷量（L1）のとき印加電圧を零から徐々に上げてい
って回転数がN11となるのは印加電圧V11である。この場
合、トルクＴは電流にほぼ比例するから電流と印加電圧
と回転数との三者のうち二つがわかれば負荷量を検出で
きることになる。そして、この負荷量検出手段27は運転
制御部24からの制御指令に基づいて負荷検出動作を行な
うようになっている。

回転数指令手段28は運転制御部24からの制御指令に基
づいて所定のタイミングで洗濯機モータ６に対する目標
回転数についての指令を出力するようになっている。例
えば、目標回転数は、前記各種スイッチ25のうちのコー
ス選択スイッチによって選択されたコースによって異な
る。第５図には洗いまたはすすぎにおけるコースについ
ての、洗濯機モータ６の回転数の時間的変化のパターン
を示している。この図からわかるように、洗いおよびす
すぎのコースとしては、「がんこ」、「標準（うず巻
き）」、「標準（かくはん）」、「毛布」、「ナイト
（静音）」、「押し洗い」、「つけ置き」の各コースが
ある。そして各コースにおいて、洗濯機モータ６は正逆
回転されるが、その立上がり時にはいずれも回転数を順
次高くして最終目標回転数に至るようにしている。例え
ば、「標準（うず巻き）」コースにおいては、洗濯機モ
ータ６の最終目標回転数は「1155r.p.m」で、そして洗
濯機モータ６を「1.3秒正転」、「0.5秒休止」、「1.3
秒逆転」、「0.5秒休止」を繰り返すパターンとされて
いる。

また、脱水のコースとしては第11図に示すように「強
脱水」、「標準脱水」、「ナイト（静音）脱水」、「弱
脱水」の各コースがあり、そして、各コースの脱水回転
数パターンは図に示す通りであり、例えば、「標準脱
水」コースにおいては最初の10秒間で回転数を800r.p.m
（回転槽４の回転としては400r.p.m）まで徐々に立ち上
げ、この800r.p.m状態を30秒持続し、そして次の10秒の
間に回転数を1400r.p.mに立ち上げてこの1400r.p.m状態
を５分10秒間持続し、さらに次の10秒の間に回転数を17
00r.p.mに立ち上げてこの1700r.p.m状態を50秒間持続す
る。

電圧指令手段29は、電圧決定部33と前述の記憶部32と
を有して構成されており、この記憶部32は前記負荷量検
出手段27を共有されている。この電圧指令手段29は前記
運転制御部24から目標回転数指令が与えられると、その
目標回転数とこの時点での検出負荷量とから記憶部32の
データに基づき洗濯機モータ６に印加する電圧値を決定
しその決定電圧値をモータ駆動制御回路20の制御回路22
に与える。

上記構成の作用を、マイクロコンピュータ23における
運転制御手段24、負荷量検出手段27、回転数指令手段2
8、電圧指令手段29についての動作内容と共に、第６図
および第７図を参照しながら説明する。

今、例えば、洗いまたはすすぎについて「標準（うず
巻き）」コースが実行される場合について述べる。第６
図には、このコースの概略的制御内容を示している。な
お、この「標準（うず巻き）」コースでは、第５図に示
したように、洗濯機モータ６を「1.3秒正転」、「0.5秒
休止」、「1.3秒逆転」、「0.5秒休止」を繰り返す水流
パターンとされる。そして、洗濯機モータ６の最終目標
回転数は「1155r.p.m」とされている。

しかして、まず、この「標準（うず巻き）」コースに
応じた水位まで給水が実行される（ステップP1）。そし
て、タイムカウントが開始される（ステップP2）。次に
洗濯機モータ６の正逆回転駆動モードのうち正回転モー
ドを設定する（ステップP3）。なお、この正逆回転駆動
モードは、洗濯機モータ６の相回転を切り替えることで
決定される。そして、この正回転駆動モードで洗濯機モ
ータ６を正転設定時間（1.3秒）回転制御し（ステップP
4、その内容を第７図に示す）、次に休止設定時間（0.7
秒）休止する（ステップP5）。次に洗濯機モータ６の正
逆回転駆動モードのうち逆回転駆動モードを設定し（ス
テップP6）、この逆回転駆動モードで洗濯機モータ６を
逆転設定時間（1.3秒）回転制御し（ステップP7、その
内容を第７図に示す）、次に休止設定時間（0.7秒）休
止する（ステップP8）。この繰り返しを運転設定時間実
行し、その運転設定時間が経過すれば（ステップP9で判
断）、洗濯機モータ６を断電して（ステップP10）、こ
の「標準（うず巻き）」コースの実行を終了する。

さて、第７図において、正回転もしくは逆回転の制御
内容について述べる。

この「標準（うず巻き）」コースでは、正回転および
逆回転についての最終目標回転数（1155r.p.m）を、回
転数変化の一例を示す第10図（ａ）においては「N41」
で示しており、この場合、洗濯機モータ６の滑らかな回
転数立ち上がりを図るために、この最終目標回転数「N4
1」（1155r.p.m）に対して中間目標回転数として、低い
ほうから順に「N11」，「N21」，「N31」が段階的に設
定される。

しかして、この第７図、さらには第８図、第９図およ
び第10図を参照して述べる。

まず、モータ駆動制御回路20の制御回路22に対し、負
荷量検出用電圧値V11についての指令を与える（ステッ
プS1）。すると、制御回路22がこの電圧値V11に応じた
デューティー比でPWM制御して駆動回路21の出力電圧
を、該電圧値V11に応じた電圧E11（第10図（ｂ）参照）
とする。この結果、洗濯機モータ６には電圧値V11に応
じた電圧E11が印加される。この場合洗濯機モータ６
は、このモータ６にかかる負荷量によって回転数が異な
る。

次に前述のタイムカウント開始時点（第10図（ａ），
（ｂ）にt₀で示す）からの経過時間が初期負荷量検出時
間t₁に達すると（ステップS2で判断）、負荷量検出（ス
テップS3）を実行する。この負荷量検出の制御内容を第
８図に示しており、まず、位置検出素子6aからの位置検
出信号に基づいて洗濯機モータ６の回転数を検知し（ス
テップK1）、そして、この検知回転数と、この時の印加
電圧E11（第４図のデータにおいてはV11）とに基づいて
負荷ポイントＰ（N,V）を検出し（ステップK2）、この
負荷ポイントＰ（N,V）から負荷量Ｌを検出する。この
場合、例えば検知回転数がN041であったとすると、前記
V11とこのN014とで示される負荷ポイントＰ（N041,V1
1）上の負荷量ラインから負荷量Ｌ（この場合負荷量L
4）が検出される。この後第７図のステップS4に移行す
る。

このステップS4では、最初の中間目標回転数N11につ
いての指令が出力され、そして、電圧値指令（ステップ
S5）が実行される。この電圧値指令の制御内容を第９図
に示している。この第９図において、この時点での検出
負荷量（この場合L4）と目標回転数N11とに基づき前記
記憶部32から印加電圧値を読み出して決定する（ステッ
プG1）。この決定は、次の方法による。すなわち、第４
図に示したデータにおいて、いま検出負荷量がL4である
から、この負荷量L4上において回転数N11に対応する負
荷ポイントＰ（N11,V14）を検出し、これにて、電圧値V
14を決定する。この決定電圧値V14はモータ駆動制御回
路20に与える（ステップG2）。このモータ駆動制御回路
20の制御回路22はこの決定電圧値V14に応じて駆動回路2
1の出力電圧をE14（第10図（ｂ）参照）に制御する。こ
の結果、洗濯機モータ６が中間目標回転数N11で回転さ
れる。この後第７図のステップS6に移行する。

しかして、経過時間が時間t₂に達すると（ステップS6
で判断）、２番目の中間回転数N21についての指令が出
力される（ステップS7）。すると、電圧指令（ステップ
S8）が実行される。この内容は第９図に示した通りであ
り、この時点での検出負荷量はL4であるのでこれと該２
番目の中間回転数N21とに基づいて印加電圧値をV24に決
定する。この決定電圧V24についての指令がモータ駆動
制御回路20に出力する。従って、洗濯機モータ６の回転
数は負荷量に変動がなければこの２番目の目標回転数N2
1となる。

このステップS8の電圧指令の実行がすんで経過時間が
時間t₃（電圧指令の制御時点T₂からは比較的短い所定の
補正時間th）に達すると（第７図のステップS9で判
断）、補正のための負荷量検出（ステップS10、詳細は
第８図参照）、さらには電圧指令（第７図のステップS1
1、詳細は第９図参照）を実行する。この負荷量検出
（ステップS10）および電圧指令（ステップS11）を実行
する趣旨は、上述したように、ここまでにおいて負荷量
に変動がなければ前述の電圧値V24ではこの２番目の目
標回転数N21となるが、負荷量が変動しているとする
と、洗濯機モータ６の実際の回転数が目標回転数N21か
らずれていることがあり、これを早くに補正するするた
めである。なお、洗濯機モータ６の実際の回転数が目標
回転数N21にほぼ合致していれば、決定される電圧値は
上記電圧値V24に再度決定されることになり、実質的に
変更されない。本実施例では電圧値V24のままとしてい
る。

この後は、時間t₄に達すれば（ステップS12で判
断）、目標回転数N31についての指令を出力し（ステッ
プS13）、これに基づいて電圧指令（ステップS14、その
内容を第９図に示す）を実行する。そして、この場合も
時間t₅（補正時間th）に達すると（ステップS15で判
断）、補正のために負荷量検出（ステップS16、第ｋ図
参照）、さらには電圧指令（ステップS17、第９図参
照）を実行する。

この後、時間t₆に達すれば（ステップS18で判断）、
目標回転数N41についての指令を出力し（ステップS1
9）、これに基づいて電圧指令（ステップS20、その内容
を第９図に示す）を実行する。このようにして、最初の
正回転について、最終目標回転数まで順次回転数が高め
られる。この後洗濯機モータ６に対する正回転駆動開始
時点（t₀）から、1.3秒経過すると、この正回転制御を
終了し（第６図に示したステップP5に亘り）、0.7秒の
休止を実行し、そして、逆回転について同様の制御（ス
テップP6,7）を実行し、再度0.7秒の休止を実行するこ
とを繰り返す。

このような洗濯機モータ６に対する回転制御により、
攪拌体５が正逆回転され、回転槽４内の水および洗濯物
が正逆方向に流動され、もって洗濯物に対する洗いまた
はすすぎが行なわれる。

上述までにおいては、「標準（うず巻き）」コースに
ついて述べたが、他のコース、特に、「がんこ」、「標
準（かくはん）」、「毛布」の各コースについては、第
５図からわかるように、正・逆回転あるいは休止の時間
が異なるのみであるから、各時間値が変更されるのみの
ことで同様の制御モードとなる。ただし、「ナイト（静
音）」、「押し洗い」、「つけ置き」の各コースにおい
ては、正・逆回転の終期においては、回転数を瞬時に落
とすことはせずに、徐々に低下させるようにしており、
この回転数低下制御も、目標回転数を順次立ち下げるよ
うにすることで、実現できる。

さて、上述した本実施例によれば、負荷量検出手段27
によって該洗濯機モータ６にかかる負荷量を検出し、そ
して、電圧指令手段29により前記検出負荷量と目標回転
数とから前記洗濯機モータ６に印加する電圧値を決定す
るから、洗濯機モータ６に対する印加電圧は、この時点
での負荷量状況下で目標回転数を得るについて最適の印
加電圧となる。この結果、洗濯機モータ６としてブラシ
レスモータを用いながらもフィードバック制御をせずに
目標回転数が良好に得られ、洗濯機モータ６の回転数が
目標回転数に対して上下に不安定に振動するようなこと
はなくなる。よって、期待する目標回転数を迅速に得る
ことができて、期待する洗浄効果を良好に得ることがで
きる。

特に、洗濯機モータ６に対する目標回転数として、複
数の中間目標回転数と、最終目標回転数とを設定し、各
目標回転数に対する指令を順次所定のタイミングで出力
して洗濯機モータ６の回転数を順次立ち上げてゆくか
ら、洗い時およびすすぎ時において洗濯機モータ６の回
転数が瞬時に最終目標回転数にいたる場合と違って、水
跳ねを少なくでき、騒音低減に寄与できる。

すなわち、洗濯機モータの回転数を瞬時に最終目標回
転数に立ち上げてしまうと、洗い時およびすすぎ時に回
転槽内で水跳ねが生じ騒音が出る。しかるに本実施例に
よれば、上述したように、洗濯機モータ６の回転数を順
次立ち上げてゆくから、水跳ねおよびそれに伴う騒音の
発生を防止できる。特に、目標回転数を立ち上げていく
ときには、現時点での検出負荷量と次の目標回転数とで
電圧値を決定するから、常に負荷量変動に応じて、電圧
値を決定でき、よって、負荷量に変動があっても、常に
負荷量に応じて回転数を安定して立ち上げることができ
る。

また、脱水時においても、上述と同様の考え方によっ
て脱水回転制御がなされる。例えば、第11図にしめす脱
水コースのうち、「標準脱水」コースを例にとって説明
すると、このコースにおいては、脱水運転開始から10秒
後に洗濯機モータ６の回転数を中間目標回転数800r.p.m
にまで立ち上げ、この800r.p.mを30秒間維持し、そして
10秒後に洗濯機モータ６の回転数を中間目標回転数1400
r.p.mにまで立ち上げ、この1400r.p.mを５分10秒間維持
し、10秒後に洗濯機モータ６の回転数をさらに最終目標
回転数1700r.p.mにまで立ち上げ、この1700r.p.mを50秒
間維持する制御を行なう。この場合、各回転数に立ち上
げ時に、第７図に示した回転制御と同様の考え方による
回転制御を実行する。

従って、この脱水時においても、負荷量検出手段27に
よって該洗濯機モータ６にかかる負荷量を検出し、そし
て、電圧指令手段29により前記負荷量と目標回転数とか
ら前記洗濯機モータ６に印加する電圧値を決定するもの
であり、この結果、洗濯機モータ６に対する印加電圧
は、この時点での負荷量状況下で目標回転数を得るにつ
いて最適の印加電圧となる。この結果、洗濯機モータ６
としてブラシレスモータを用いながらもフィードバック
制御をせずに目標回転数が良好に得られ、洗濯機モータ
６の回転数が目標回転数に対して上下に不安定に振動す
るようなことはなくなる。よって、期待する目標回転数
を迅速に得ることができて、期待する脱水効果を良好に
得ることができる。なお、この脱水時の負荷量を検出す
るについては、記憶部32のデータは各数値が洗い時にお
けるデータとは異なるが、データ要素（電圧、回転数、
負荷量）の種類は同様である。

特に、この脱水時においても、洗濯機モータ６に対す
る目標回転数として、複数の中間目標回転数と、最終目
標回転数とを設定し、各目標回転数に対する指令を順次
出力して洗濯機モータ６の回転数を順次高めてゆくか
ら、脱水時において洗濯機モータ６の回転数を瞬時に最
終目標回転数にいたらせようとする場合と違って、アン
バランス回転乗り切り作用に優れたものとなる。すなわ
ち、洗濯機モータの回転数を瞬時に最終目標回転数に至
らせようとすると、回転槽４内の洗濯物の脱水が進まな
いうち（質量が軽減されないうち）にアンバランス回転
が発生しやすい回転数域に達して、低速のアンバランス
回転がいつまでも続くようになるおそれがある。しかる
に、本実施例によれば、上述したように、洗濯機モータ
６の回転数を順次立ち上げてゆくから、回転槽４がアン
バランス回転が発生しやすい回転数に達したときには、
洗濯物の脱水がかなりすすんでいて質量も十分に軽減さ
れており、この結果、アンバランス回転が発生したとし
てもこれを乗り切ることができる。特に、目標回転数を
切り替えるときには、現時点での検出負荷量と次の目標
回転数とで電圧値を決定するから、常に負荷量変動に応
じて、電圧値を決定でき、よって、負荷量に変動があっ
ても、常に負荷量に応じて回転数を安定して立ち上げる
ことができる。

第12図には、本発明の第２の実施例を示しており、こ
の実施例においては、最初に実行する負荷量検出手段に
ついて機能が異なる。すなわち、第７図における最初の
負荷量検出は、洗濯機モータ６に対する印加電圧を一定
の電圧（電圧値でV11）として、この印加電圧における
回転数をもって負荷を検出するようにしたが、洗濯機モ
ータ６の回転数として一定の基準回転数を定め、この基
準回転数に対応する印加電圧をもって負荷量を検出する
ようにしている。具体的には、洗濯機モータ６について
の検知回転数が上記基準回転数になるまでモータ駆動制
御回路20に対する印加電圧を段階的に上げてゆく（ステ
ップQ1,2,3）。この場合の印加電圧を第13図（ｂ）にそ
れぞれEk₁,Ek₂で示し、この印加電圧の出力タイミング
をそれぞれt₀,t₀₁で示している。なおこの場合の洗濯機
モータ６の回転数と目標回転数の変化の一例を同図
（ａ）に示している。

しかして、洗濯機モータ６についての検知回転数が基
準回転数になったところで、その時の印加電圧と基準回
転数とから、第４図相当のデータに基づいて負荷量を検
出する（ステップQ4）。

この実施例の場合、基準回転数を予め定めておいて、
この基準回転数に対応する印加電圧で負荷量を検出する
から、その回転数が過度に高くなることはない。すなわ
ち、一定電圧を洗濯機モータに印加してその時の回転数
から負荷量を検出する方式であると、負荷量が極端に少
ないような場合に回転数が高くなってしまうおそれがあ
り、布傷みの懸念もある。特に、比較的低い水位で負荷
量を検出するような場合にこの傾向が強い。その点、こ
の実施例によれば、既述したように、回転数を予め定め
ておいて、この回転数に対応する印加電圧で負荷量を検
出するから、その回転数は必要以上に高くなるようなこ
とはない。従って布傷みを発生させずに負荷量を検出で
きる。

第14図は本発明の第３の実施例を示し、この実施例に
おいては、次の点が第１の実施例と異なる。すなわち、
負荷量検出までの制御（ステップW1,2,3）は、第７図の
ステップS1,2,3と同様であるが、本実施例ではこの検出
された負荷量が大であるほど最終の目標回転数および中
間目標回転数を大きく決定している（ステップW4）。

この実施例によれば、洗い時およびすすぎにおいて
は、負荷量が大のときには攪拌体５の回転数をアップす
ることで洗浄効果を高め、負荷量が小のときには攪拌体
５の回転数をダウンすることで布傷み少なくできる。ま
た、脱水時においては洗濯物量が多いときにおける脱水
不足を無くし得、洗濯物量が少ないときにおける過脱水
によるしわつきを防止できる。

なお、上記各実施例から理解されるように、負荷量を
検出するについては、洗濯機モータに対する印加電圧と
該洗濯機モータの回転数とに基づいて負荷量を検出する
ようにしたが、これは、洗濯機モータに対する印加電圧
と、該洗濯機モータの回転数と、負荷量電流とのうち少
なくともいずれかふたつに基づいて負荷量を検出するよ
うにすれば良く、いずれの場合においても、印加電圧、
回転数および負荷電流は負荷量の変動に応じて変動し、
そしてその変動特性は各負荷量に対して一定の特性を示
すから、印加電圧、回転数および負荷電流のふたつがわ
かれば負荷量を容易且つ正確に検出できる。

上記各実施例では、洗い時またはすすぎ時において、
洗濯機モータを正逆方向へ間欠的に回転させるようにし
たが、これは一方向へ間欠的に回転させるようにしても
良い。

また、上記各実施例では、脱水兼用洗濯機を例示した
関係上、洗濯機モータは、攪拌体および回転槽の双方の
駆動源として例示したが、二槽式洗濯機の場合には、洗
いモータ、脱水モータが本発明の洗濯機モータに相当す
る。

その他、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定
されず、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施で
きるものである。

［発明の効果］本発明は以上の説明から明らかなように、次の効果を
得ることができる。

請求項１の洗濯機によれば、洗濯機モータとしてブラ
シレスモータを用いながらもフィードバック制御をせず
に目標回転数が得られ、洗濯機モータの回転数が目標回
転数に対して上下に不安定に振動するを防止することが
でき、もって期待する洗浄効果あるいは脱水効果を良好
に得ることができる。

請求項２の洗濯機によれば、負荷量を検出するについ
てこれを容易且つ正確に行なうことができる。

請求項３の洗濯機によれば、負荷量を検出するについ
て、洗濯機モータの回転数が過度に高くなることを防止
できるといった効果を奏する。

請求項４の洗濯機によれば、洗い時またはすすぎ時に
おいて洗濯機モータの回転数を徐々に立ち上げることも
しくは立ち下げることができて、水跳ね発生防止に寄与
でき、また、回転数の立ち上げもしくは立ち下げについ
ても常に負荷量に応じて安定して立ち上げもしくは立ち
下げを行なうことができる。

請求項５の洗濯機によれば、脱水時において洗濯機モ
ータの回転数を徐々に立ち上げることもしくは立ち下げ
ることができて、徐々に立ち上げる場合にはアンバラン
ス回転乗り切りを良好に行なうことができる。

請求項６の洗濯機によれば、負荷量の大小に応じた回
転数制御が可能となり、洗い時およびすすぎにおける洗
浄効果の向上および布傷みの減少、さらには脱水時にお
ける脱水不足の解消およびしわつき防止等を良好に図る
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第11図は本発明の第１の実施例を示すもの
で、第１図は電気的構成を示す図、第２図は脱水兼用洗
濯機の縦断面図、第３図はモータ駆動制御回路の出力波
形を示す図、第４図は洗濯機モータについての印加電圧
および回転数並びに負荷量の関係を示す図、第５図は洗
い時またはすすぎ時における各コースの回転数パターン
を示す図、第６図ないし第９図は制御内容を示すフロー
チャート、第10図（ａ）は回転数変化の一例を示す図、
同図（ｂ）は印加電圧変化の一例を示す図、第11図は脱
水時における各コースの回転数パターンを示す図であ
る。第12図および第13図は本発明の第２の実施例を示
し、第12図は負荷量検出に関する制御内容のフローチャ
ート、第13図（ａ）は回転数変化の一例を示す図、同図
（ｂ）は印加電圧変化の一例を示す図、第14図は本発明
の第３の実施例を示し、回転数設定に関する制御内容の
フローチャートである。図面中、４は回転槽、５は攪拌体、６は洗濯機モータ、
6aは位置検出素子、20はモータ駆動制御回路（モータ駆
動制御手段）、23はマイクロコンピュータ、24は運転制
御手段、27は負荷量検出手段、28は回転数指令手段、29
は電圧指令手段、32は記憶部を示す。

フロントページの続き (72)発明者山本隆治愛知県名古屋市西区葭原町４丁目21番地株式会社東芝名古屋工場内 (72)発明者牧野嘉幸愛知県名古屋市西区葭原町４丁目21番地東芝オーディオ・ビデオエンジニアリング株式会社名古屋事業所内 (56)参考文献実開昭54−112361（ＪＰ，Ｕ) 実開昭62−37295（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ブラシレスモータから成る洗濯機モータ
と、この洗濯機モータに対する印加電圧を電圧値指令に
応じて変更することが可能なモータ駆動制御手段と、前
記洗濯機モータに対する目標回転数についての指令を出
力する回転数指令手段と、前記洗濯機モータにかかる負
荷量を検出する負荷量検出手段と、前記洗濯機モータに
対する印加電圧と回転数と負荷量との関係をモータ駆動
制御データとして記憶した記憶部と、前記負荷量検出手
段によって検出された負荷量と前記回転数指令手段によ
る目標回転数とに基づき前記記憶部から前記洗濯機モー
タに印加する電圧値を読み出して決定しその決定電圧値
を前記モータ駆動制御手段に与える電圧指令手段とを具
備して成る洗濯機。
【請求項２】負荷量検出手段は、洗濯機モータに対する
印加電圧と該洗濯機モータの回転数と負荷量電流とのう
ち少なくとものいずれかふたつに基づいて負荷量を検出
するようになっていることを特徴とする請求項１記載の
洗濯機。
【請求項３】負荷量検出手段は、所定の回転数に達した
ときの洗濯機モータへの印加電圧に基づいて負荷量を検
出するようになっていることを特徴とする請求項２記載
の洗濯機。
【請求項４】回転数指令手段は、洗いまたはすすぎ時に
おける水流制御のために目標回転数として少なくとも一
つの中間目標回転数と最終目標回転数とを所定のタイミ
ングに出力するようになっており、負荷量検出手段は、
複数機会で負荷量を検出するようになっており、電圧指
令手段は、目標回転数についての指令が与えられた時に
該目標回転数と現時点での検出負荷量とに基づき記憶部
から洗濯機モータに印加する電圧値を読み出して決定し
その決定電圧値をモータ駆動制御手段に与えるようにな
っていることを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
【請求項５】回転数指令手段は、脱水制御のために目標
回転数として少なくとも一つの中間目標回転数と最終目
標回転数とを所定のタイミングに出力するようになって
おり、負荷量検出手段は、複数機会で負荷量を検出する
ようになっており、電圧指令手段は、目標回転数につい
ての指令が与えられた時に該目標回転数と現時点での検
出負荷量とに基づき記憶部から洗濯機モータに印加する
電圧値を読み出して決定しその決定電圧値をモータ駆動
制御手段に与えるようになっていることを特徴とする請
求項１記載の洗濯機。
【請求項６】回転数指令手段は、負荷量検出手段によっ
て検出された負荷量が大であるほど洗濯機モータに対す
る目標回転数を大とするように決定しこの目標回転数に
ついての指令を所定のタイミングで出力するようになっ
ていることを特徴とする請求項１記載の洗濯機。