JP5042808B2 - ドラム式洗濯機 - Google Patents

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Description

本発明は、ドラムに収容された洗濯物の重量(以下、布量ともいう)を算出することのできるドラム式洗濯機及びその布量算出に係るプログラムに関するものである。
洗濯の各工程の水量やドラムの回転速度などを最適に設定するためには、洗濯物の布量を精度よく算出することが重要であり、従来は、モータ電圧やドラム回転加速度を用いて、運動方程式を解くことでドラム内の慣性を算出し、そこから洗濯物の重量を算出するようにしている(特許文献1)。
ところで、この算出方法に用いられるモータ電圧やドラム回転速度は、風損、機械損、布の接触摩擦による影響、電源電圧変動や負荷変動による影響、軸受け摩擦などによる洗濯機ごとの機体差による影響、ドラムに張り付いた洗濯物のアンバランスによる誤差を含んでいるため、精度よく洗濯物の布量を算出することは難しい。また、通常、低コストでドラムの回転速度を測定するには、ホールICのパルス計測を行うが、パルスのばらつきによって判定誤差が生じてしまう。
そこで、これらの誤差要因を取り除き、精度よく洗濯物の布量を算出するために、多数回の測定を繰り返すことが行われているが、結果として長時間の測定が必要となったり、共振等による問題が生じたりする。
特許3641581号公報
本願発明者は、これらの問題のいくつかを解決する発明を特願2006−224117にて特許出願している。
この発明における洗濯物重量の算出方法は、前記測定誤差のうちで、特に低回転において支配的であるのが、布量のアンバランスであることに着目してなされたものであって、ドラムが1回転する間の平均回転加速度を用いて、運動方程式より慣性を算出することで、図1に示されるような布のアンバランスによって生じる回転速度へのアンバランストルクの影響をキャンセルするとともに、共振を惹起することなく短時間での布量測定を可能ならしめるものである。
詳しく説明すると、布が偏ってドラムに張り付くことによる回転方向のアンバランストルクを考慮した、回転ドラムに関する回転の運動方程式は次の式(1)にて表される。
ここで、T;トルク、M;アンバランス、g;重力加速度、t;時間、J;慣性、D;粘性係数、ω;回転速度であり、機械損については省略している。
式(1)の両辺にdtをかけて、1回転分で積分を行うと、式(2)のようになる
ここで、Δt;1回転の時間、ω;初速度、ω;終速度、Δω;1回転の速度変化(=ω−ω
式(2)よりアンバランスMの存在はちょうど1回転で積分することでキャンセルされるので、この算出方法では布のアンバランスによるトルクへの影響は排除できることが分かる。
次に式(2)を慣性Jについて解き、トルクを定常運転トルクτと加速トルクΔτに分けて、つまりT=τ+Δτとして表すと、式(3)のようになる。
ここで、τ+Δτはトルク操作量、Δt、Δω、ωはその加速による変化を計測した量であり、粘性係数Dを一定として慣性Jを計算することができる。
先の発明はΔt、Δωをきわめて正確に計測できることを特長としているが、式(3)に含まれる初速度ωは図2、3に示すように、加速開始直前にアンバランスMの影響を受けて、変動してしまうため、単純に複数回の測定を行い、平均をとっても洗濯物重量の算出精度があがりにくい原因となる。
洗濯物重量の算出精度を上げるためには、測定ごとの初速度ωを常に一定にし、その初速度ωを一定にするために、モータに印加する電圧V(トルクTに相当)も一定に制御する必要がある。
しかしながら、実使用において、初速度ω、電圧Vを加速直前ごとに同じ値にするためには布のアンバランスMの位置を特定する必要があり、演算をしても多分に誤差を含むなどの問題がある。
そこで、本発明は、上記のような問題を鑑みて、前発明の特長を生かしつつ、計測を開始したときの速度によって影響されること無く、極めて短時間で正確に洗濯物の重量を算出することができるドラム式洗濯機を提供することをその主たる所期課題としたものである。
すなわち、本発明に係るドラム式洗濯機は、水平又は傾斜回転軸周りに回転可能に支持されたドラムと、前記ドラムを回転駆動する電動機と、前記電動機を制御する制御機構とを具備したドラム式洗濯機において、
前記制御機構が、電動機のトルクを一定に制御しているトルク一定制御状態からドラムが1回転する期間だけパルス状トルクを付加するトルク付加ステップをk回(ただし、kは2以上の整数)行うとともに、各トルク付加ステップを行う時点におけるドラムの回転角度が360°を互いに均等にk等分したものにするトルク制御部と、各トルク付加ステップにおける電動機の回転加速度の平均値を算出するとともに該平均値に基づいてドラム内に収容されている洗濯物の重量を算出する重量算出部と、を具備したものであることを特徴とする。
また、本発明に係るドラム式洗濯機用制御プログラムは、水平又は傾斜回転軸周りに回転可能に支持されたドラムと、前記ドラムを回転駆動する電動機と、前記電動機を制御する制御機構とを具備したドラム式洗濯機に適用されるものであって、前記制御機構に、電動機のトルクを一定に制御しているトルク一定制御状態からドラムが1回転する期間だけパルス状トルクを付加するトルク付加ステップをk回(ただし、kは2以上の整数)行うとともに、各トルク付加ステップを行う時点におけるドラムの回転角度が360°を互いに均等にk等分したものにするトルク制御部と、各トルク付加ステップにおける電動機の回転加速度の平均値を算出するとともに該平均値に基づいてドラム内に収容されている洗濯物の重量を算出する重量算出部と、としての機能を発揮させることを特徴とする。
このようなものであれば、計測を開始したときのドラムの回転速度の影響をキャンセルし、精度よくドラム内に収容された洗濯物の重量を算出することができる。しかも、ドラムを数回転(例えば、10回転未満)させるだけの短い測定時間で、洗濯物の重量を算出することができるので、ドラムの共振などの影響を受けることがないようにすることができる。
また、本発明の最も好ましい具体的な態様としては、ドラム式洗濯機は、水平又は傾斜回転軸周りに回転可能に支持されたドラムと、前記ドラムを回転駆動する電動機と、前記電動機を制御する制御機構とを具備したドラム式洗濯機において、前記制御機構が、電動機のトルクを一定に制御しているトルク一定制御状態からドラムが1回転する期間だけパルス状トルクを付加するトルク付加ステップを少なくとも2回行うとともに、前記2回のトルク付加ステップのうちの後のトルク付加ステップを、最初のトルク付加ステップを基準としてドラムがn+0.5回転した後(ただし、nは1以上の整数)に行うトルク制御部と、各トルク付加ステップにおける電動機の回転加速度の平均値を算出するとともに該平均値に基づいてドラム内に収容されている洗濯物の重量を算出する重量算出部と、を具備したものが挙げられる。
また、そのドラム式洗濯機用制御プログラムは、水平又は傾斜回転軸周りに回転可能に支持されたドラムと、前記ドラムを回転駆動する電動機と、前記電動機を制御する制御機構とを具備したドラム式洗濯機に適用されるものであって、前記制御機構に、電動機のトルクを一定に制御しているトルク一定制御状態からドラムが1回転する期間だけパルス状トルクを付加するトルク付加ステップを少なくとも2回行うとともに、前記2回のトルク付加ステップのうちの後のトルク付加ステップを、最初のトルク付加ステップを基準としてドラムがn+0.5回転した後(ただし、nは1以上の整数)に行うトルク制御部と、各トルク付加ステップにおける電動機の回転加速度の平均値を算出するとともに該平均値に基づいてドラム内に収容されている洗濯物の重量を算出する重量算出部と、としての機能を発揮させるものが望ましい。
このようなものであれば、後のトルク付加ステップを最初のトルク付加ステップを基準としてドラムがn+0.5回転した後に行うことで、計測を開始したときのドラムの回転速度の影響をキャンセルし、精度よくドラム内に収容された洗濯物の重量を算出することができる。
しかも、最低2回という少ない計測回数で、ごく短時間の計測しか行わなくてもよいうえ、例えば、ドラムの共振などの外乱の影響を受けることもほとんどない。
また、先の発明と同様に、1回転する期間を1単位とした算出手法であるので、ドラム内の洗濯物のアンバランスによる電動機のトルク変動の影響をキャンセルすることもできる。
そして、このように洗濯物の重量を精度よく短時間で算出することができるので、例えば、含水量による布質の判定や、布量に応じたきめ細かい洗濯制御が可能になり、注水水量の間接的な検出などに好適に用いることができるようになる。
また、回転角度の検出が1回転や、0.5回転など大きな分解能でしか必要が無いため、例えば、安価なホールICなどを用いても十分に高い精度で洗濯物の重量を算出することができる。
さらに、平均演算など演算量の小さい計算しか行っていないため、簡単に洗濯機に実装することができる。
制御機構が、速度一定制御とトルク一定制御とを交互に繰り返すものであって、前記トルク一定制御状態における電動機のトルクが、そのトルク一定制御が行われる直前にドラムが1回転する期間にかけられていたトルクを平均したものであれば、最初のトルク付加ステップと後のトルク付加ステップとにおいて、加速前の定常トルクのばらつきに起因する誤差要因をなくし、洗濯物の重量の算出精度をさらに向上させることができる。
このように本発明によれば、ドラム内の洗濯物の偏りによるアンバランスや計測開始時の速度の影響をキャンセルし、極めて短時間で正確に洗濯物の重量を算出することができる。注水量や脱水工程でのアンバランス補正などにおける精度良い制御ができるようになる。
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
図4は、本実施形態に係るドラム式洗濯機100の概略内部構造を示した縦断面図である。同図中、符号1は中空のボディであり、このボディ1の使用端側(以下、前側とも言う)には、洗濯物を投入するための投入口11と、前記投入口11を閉じるための開閉可能な蓋12とが設けてある。また、ボディ1の内部には、水槽2が配設されており、当該水槽2のさらに内部にはドラム3が設けられている。
水槽2は、後端面が底板21によって閉塞され、前端面に開口部22が設けられた概略円筒状をなすものであり、その中心軸Cを水平又は水平から傾斜させ、前側が後側よりも若干高くなる姿勢で、ダンパDや弾性体Sによって揺動可能に支持されている。また、前記開口部22は、可撓性を有した筒状体23を介してボディ1の投入口11に接続されている。
ドラム3は、水槽2よりも一回り小さい円筒状をなすもので、水槽2と同様、その後端面が底板31によって閉塞され、その前端面には開口部32が設けられている。このドラム3には、厚み方向に貫通する多数の孔33が設けられていて、この孔33を介して水槽2からドラム3内に水が浸入自在に構成されている。また、このドラム内周面の複数箇所(3箇所)には、洗濯物を引っ掛けて持ち上げるための突条形状をなすリフタ34が設けられている。
前記水槽2における底板21の外側には、例えばドラム3を回転駆動するための電動機4が取り付けられており、前記電動機4の回転軸41が軸受42を介して当該底板21を貫通し、ドラム3の底板32に固定されている。
符号5は、洗濯水を供給する給水機構5である。この給水機構5は、外部の水道管に接続された給水管51と、前記給水管51の途中に設けられた電磁開閉弁52とから構成されている。この給水管51の先端噴射口51aは、前記ドラム3の開口部32に臨ませて配置されており、この噴射口51aからドラム3内部の洗濯物に直接水を掛けることができるように構成されている。
符号6は、水槽2及びドラム3内の洗濯水を外部に排出するための排水機構である。この排水機構6は、水槽2の最下部、すなわち水槽2の後端下部に接続された排水管61と、前記排水管61の途中に設けられた電磁開閉弁62とから構成されている。
これらの構成に加えて、この洗濯機100は、前記各電磁開閉弁52、62や電動機であるモータ4等を制御して、ドラム内の洗濯物の重量を算出し、洗い工程や脱水工程を自動で行う制御機構7(図4には図示していない)を、ボディ1の内部に備えている。
この制御機構7は、少なくとも、ハードウェア構成としては、CPU、メモリ、各種ドライバ回路などを具備したものであり、前記メモリに記憶させたプログラムに従って、前記CPUや周辺機器が協動することで種々の機能を発揮する。
しかして、この実施形態においては、図5の機能ブロック図に示すように、この制御機構7が、少なくとも回転数測定部71と、トルク制御部72と、慣性算出部73と、重量算出部74等としての機能を発揮するようにプログラムを構成している。
それら各部を説明すると、回転数測定部71は、例えば、モータ4のロータ位置を検出してパルス信号を出力するホールICなどの回転角度センサ43を利用して、モータ4の回転数及び回転加速度を測定するものである。より具体的には、前記回転角度センサから出力されるパルス間の時間を計測することにより、モータ4の回転数や回転加速度を算出する。
トルク制御部72は、モータに印加する電圧を制御することで、布重量を算出するために必要な、ドラムの速度一定制御や加減速を行う。本実施形態では、洗濯物の重量算出において、速度一定制御状態からドラムが1回転する期間だけパルス状トルクを付加するトルク付加ステップを2回行う。この1回転する期間は、前記回転数測定部71が出力する回転数から判断される。
慣性算出部73は、回転数制御部からドラムが1回転する間の平均回転加速度を取得し、トルク制御部72からはトルク付加ステップ中にモータに指令されたトルクを取得し、ドラム内の洗濯物の慣性を回転の運動方程式から算出する。
重量算出部74は、前記慣性算出部73が算出した、各トルク付加ステップの慣性Jの計算結果を平均し、洗濯物の重量を算出する。
次に、前記制御装置7の各部による洗濯物重量の算出方法とそのためのモータの制御について、図2、3を参照しながら以下に詳述する。
最初に、前記トルク制御部72は、速度一定制御によって、モータを一定速度で回転させる。このときのモータ回転速度を定常速度ωaveとする。
そして、トルク制御部72は、速度一定制御を一定時間行った後、モータの制御をトルク一定制御に切り替える。このとき、モータに指令する定常トルクτは、速度一定制御からトルク一定制御に切り替わる直前のドラム1回転分の期間において、モータに指令していたトルクの平均値とする。
次に、第1のトルク付加ステップとして、トルク制御部72は、トルク一定制御に切り替わって、一定時間経過した後に、ドラムが1回転する期間の間だけ定常トルクτに加速トルクΔτを付加する。
前記慣性算出部73は、平均加速度と指令したトルクから、第1のトルク付加ステップでの慣性量Jを算出し、重量算出部74に格納する。
そして、前記トルク制御部72は、前記回転数測定部71からドラムが1回転したことを伝達されると、モータの制御を速度一定制御に切り替え、モータの回転速度が定常速度ωaveに戻るように制御する。
モータの回転速度が定常速度ωaveに戻った後に、トルク制御部72は、再び、モータの制御をトルク一定制御に切り替える。このときの、トルクも制御を切り替える直前のモータが1回転する間に指令していたトルクの平均値を定常トルクτとしている。
そして、第1のトルク付加ステップの開始時点からn+0.5回転したことを回転数測定部71が検知すると、第1のトルク付加ステップと同様に、加速トルクΔτが定常トルクτに加えられ、第2のトルク付加ステップが実行される。
第2のトルク付加ステップでの平均加速度と指令したトルクから、前記慣性算出部73は第2のトルク付加ステップでの慣性を算出し、重量算出部74に格納する。
最後に、重量算出部74が、格納されている第1と第2のトルク付加ステップでの慣性計測値を平均することで、加速タイミングによる誤差をキャンセルした平均慣性量<J>を算出し、洗濯物の重量を算出する。
次に、第1のトルク付加ステップでの慣性量Jと、第1のトルク付加ステップの開始時からn+0.5回転してから開始される第2のトルク付加ステップでの慣性量Jを平均することによって、ドラムの加速タイミングによる誤差がキャンセルできることを説明する。
以下の説明では簡単のため、第1と第2のトルク付加ステップでの測定値である一回転の速度変化Δωと1回転に要する時間Δtは第1と第2のトルク付加ステップでそれぞれ等しい値として取り扱う。
洗濯物がドラム内で偏ることによって生じるアンバランス重量Mの存在により、回転体はMgsinθのアンバランストルクを受けて、その結果、加速タイミングでの回転速度ω1も変動する。これは以下のように表すことができる。
ここで、ωaveは速度一定制御中の回転平均速度、θs1は第1のトルク付加ステップで加速を開始したときのモータの回転角度である。
式(4)と発明が解決しようとする課題の中で述べた、慣性を求める式(3)より、加速開始速度のばらつきによる、慣性の誤差Jelは以下のように表せる。
第2のトルク付加ステップは、第1のトルク付加ステップが開始されてからn+0.5回転した後に開始されるので、第2のトルク付加ステップ開始時のドラムの回転角度θs2は以下のような関係がある。
式(6)から、第2のトルク付加ステップにおける加速開始速度のばらつきによる、慣性の誤差Je2は以下のように表せる。
よって、重量算出部74が慣性量の平均値を取ると、これらの誤差は式(5)と式(6)より以下のようキャンセルされる。
したがって、加速開始時のドラムの回転角度θs1とθs2が式(6)の関係を満たしさえすれば、つまりθs1とθs2の相対角度がn+0.5回転分の差があることを検出できれば、それぞれの回転角度を正確に検出することができなくても、加速開始速度のばらつきによる誤差をキャンセルできることが分かる。
また、定常トルクτを、速度一定制御中で、トルク一定制御に切り替わる直前のドラム1回転の期間にかけられていたトルクを平均したものとしているので、第1のトルク付加ステップでの定常トルクτ及び定常速度ωaveと、第2のトルク付加ステップでのそれらは等しくなる。
そして、第1のトルク付加ステップでの慣性量Jと第2のトルク付加ステップでの慣性量Jの平均値は、一定回転速度状態ではτ=Dωaveが成り立つことと、上述したように加速開始時のモータの回転角度がばらつくことによる誤差がキャンセルされることから、一回転の速度変化Δω、加速トルクΔτ、一回転にかかる時間Δtのみを用いて式(3)から以下のように表すことができる。
従って、ドラムが1回転している間の計測であるために正確な値が分かる加速トルクΔτ、一回転の速度変化Δω、一回転にかかる時間Δtのみが残るので、平均慣性<J>も精度よく算出され、洗濯物の重量も精度よく算出できることが分かる。
また、式(9)からは、粘性係数Dの影響を小さくする、つまり、一回転にかかる時間Δtを短くすれば、さらに正確に算出を行えることもわかる。
このように、本発明に係るドラム式洗濯機及びドラム式洗濯機用制御プログラムによれば、ドラム内の洗濯物の偏りによるアンバランスや計測開始時の回転速度の影響をキャンセルして、精度よく短時間で洗濯物の重量を算出することができる。
また、2回の計測を行うだけで、従来の方法よりも精度よく洗濯物の重量を算出することができるので、計測時間を短くすることができる。
そして、2回という少ない計測回数で、ごく短時間の測定を行うことができるので、例えば、計測中にドラムが共振することで外乱が入ることを防ぐことができ、極めて高い精度で洗濯物の重量を算出することができる。
高い精度で洗濯物の重量を算出することができるので、例えば、算出された洗濯物の重量をもとにして、アンバランスの検出を行うことができる。これは、脱水を行うときに騒音の原因となる洗濯物の偏りを検出して、ほぐし運動を行うことで、低騒音化を図ることができる。
さらに、ドラム内の洗濯物の偏りによるアンバランスの位置を正確に求める必要が無く、一回転や0.5回転といった低い分解能の検出器で十分な角度を検出できればよいので、ホールICなどの安価な検出器のパルスを、従来からある安価なマイコンで計数するだけで、洗濯物の重量を算出することができる。
そして、平均演算などの演算量が小さい計算しか行っていないため、簡単に洗濯機に実装することができる。
トルク付加ステップごとの定常トルクを速度一定制御中で、トルク一定制御に切り替わる直前のドラム1回転の期間にかけられていたトルクを平均したものとしているので、式(9)に示されるように、最終的な計算結果である平均慣性<J>の結果には、定常トルクτの項は存在せず、定常トルクτが誤差要因にならない。そして、精度よく計測できる加速トルクΔτ、一回転の速度変化Δω、一回転にかかる時間Δtのみが計算結果に影響するので、より算出精度を向上させることができる。
なお、本発明は前記図示例や実施形態に限られない。
例えば、前記トルク制御部がk回(例えば3以上10未満)のトルク付加ステップを行うとともに、各トルク付加ステップを行う時点におけるドラムの回転角度が360°を互いに均等にk等分したものにしても構わない。すなわち、最初のトルク付加ステップを基準として、i番目のトルク付加ステップは、n+m/k回転した後で行われるようにしたものであればよい。ここでnは1以上の整数であり、各i番目のトルク付加ステップで同じ値であってもよく、mは1以上k−1以下の整数であり、各i番目のトルク付加ステップで相異なるものであればよい。
トルク付加ステップを2回又は3回の倍数だけ行うものであってもよい。
より具体的には、トルク付加ステップを3回行うものであって、最初のトルク付加ステップを基準として、2回目と3回目のトルク付加ステップを行う時点でのドラムの回転角度が120°、240°となるようにしたものであっても構わない。このようなものであっても、3回の計測を平均することによって計測を開始したときのドラムの回転速度の影響を常にキャンセルすることができ、精度よくドラム内に収容された洗濯物の重量を算出することができる。
また、最初のトルク付加ステップを基準として、2回目のトルク付加ステップのドラムの回転角度を240°とし、3回目のトルク付加ステップのドラムの回転角度を120°とするように構成しても構わない。
本実施形態では、2回のトルク付加ステップを速度一定制御を挟んで連続して行っているが、例えば、ドラムがn+0.5回転するまでの間に別の測定をいれてもよい。
具体的には、4回トルク付加ステップを行うものであるとすると、第3のトルク付加ステップは、第1のトルク付加ステップのn+0.5回転後に行われ、第4のトルク付加ステップは第2のトルク付加ステップのn+0.5回転後に行うようにしてもよい。
こうすれば、2組のトルク付加ステップで別々に洗濯物の重量を算出することができる。
また、トルク付加ステップ間において、ドラムがn回転するのを待機しているが、トルク付加ステップ間ごとにnが変化するものであっても構わない。
その他、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
洗濯物のアンバランスによる速度変化を示す概略図。 本発明の一実施形態に係る洗濯物の重量算出のための速度及びトルク制御を示す概略図。 同実施形態における洗濯物の重量算出のための速度及びトルク制御を示す別の概略図。 同実施形態における洗濯機の内部構造を示す概略縦断面図。 同実施形態における洗い工程での制御機構の機能ブロック図。
符号の説明
100・・・洗濯機
4 ・・・電動機(モータ)
7 ・・・制御機構
72・・・トルク制御部
74・・・重量算出部

Claims (6)

  1. 水平又は傾斜回転軸周りに回転可能に支持されたドラムと、前記ドラムを回転駆動する電動機と、前記電動機を制御する制御機構とを具備したドラム式洗濯機において、
    前記制御機構が、
    電動機のトルクを一定に制御しているトルク一定制御状態からドラムが1回転する期間だけパルス状トルクを付加するトルク付加ステップをk回(ただし、kは2以上の整数)行うとともに、各トルク付加ステップを行う時点におけるドラムの回転角度が360°を互いに均等にk等分したものにするトルク制御部と、
    前記電動機の回転加速度を測定する回転数測定部と、
    前記各トルク付加ステップにおける回転加速度の平均値と前記各トルク付加ステップで指令されたトルクに基づいて前記各トルク付加ステップの慣性を算出する慣性算出部と、
    前記各トルク付加ステップでの慣性の平均値に基づいてドラム内に収容されている洗濯物の重量を算出する重量算出部と、を具備したものであることを特徴とするドラム式洗濯機。
  2. 水平又は傾斜回転軸周りに回転可能に支持されたドラムと、前記ドラムを回転駆動する電動機と、前記電動機を制御する制御機構とを具備したドラム式洗濯機において、
    前記制御機構が、
    電動機のトルクを一定に制御しているトルク一定制御状態からドラムが1回転する期間だけパルス状トルクを付加するトルク付加ステップを2回行うとともに、前記2回のトルク付加ステップのうちの後のトルク付加ステップを、最初のトルク付加ステップを基準としてドラムがn+0.5回転した後(ただし、nは1以上の整数)に行うトルク制御部と、
    前記電動機の回転加速度を測定する回転数測定部と、
    前記各トルク付加ステップにおける回転加速度の平均値と前記各トルク付加ステップで指令されたトルクに基づいて前記各トルク付加ステップの慣性を算出する慣性算出部と、
    前記各トルク付加ステップでの慣性の平均値に基づいてドラム内に収容されている洗濯物の重量を算出する重量算出部と、を具備したものであることを特徴とするドラム式洗濯機。
  3. 前記制御機構が、速度一定制御とトルク一定制御とを交互に繰り返すものであって、
    前記トルク一定制御状態におけるモータのトルクは、そのトルク一定制御が行われる直前にドラムが1回転する期間にかけられていたトルクを平均したものである請求項1又は2記載のドラム式洗濯機。
  4. 水平又は傾斜回転軸周りに回転可能に支持されたドラムと、前記ドラムを回転駆動する電動機と、前記電動機を制御する制御機構とを具備したドラム式洗濯機に適用されるものであって、
    前記制御機構に、
    電動機のトルクを一定に制御しているトルク一定制御状態からドラムが1回転する期間だけパルス状トルクを付加するトルク付加ステップをk回(ただし、kは2以上の整数)行うとともに、各トルク付加ステップを行う時点におけるドラムの回転角度が360°を互いに均等にk等分したものにするトルク制御部と、
    前記電動機の回転加速度を測定する回転数測定部と、
    前記各トルク付加ステップにおける回転加速度の平均値と前記各トルク付加ステップで指令されたトルクに基づいて前記各トルク付加ステップの慣性を算出する慣性算出部と、
    前記各トルク付加ステップでの慣性の平均値に基づいてドラム内に収容されている洗濯物の重量を算出する重量算出部と、
    としての機能を発揮させることを特徴とするドラム式洗濯機用制御プログラム。
  5. 水平又は傾斜回転軸周りに回転可能に支持されたドラムと、前記ドラムを回転駆動する電動機と、前記電動機を制御する制御機構とを具備したドラム式洗濯機に適用されるものであって、
    前記制御機構に、
    電動機のトルクを一定に制御しているトルク一定制御状態からドラムが1回転する期間だけパルス状トルクを付加するトルク付加ステップを2回行うとともに、前記2回のトルク付加ステップのうちの後のトルク付加ステップを、最初のトルク付加ステップを基準としてドラムがn+0.5回転した後(ただし、nは1以上の整数)に行うトルク制御部と、
    前記電動機の回転加速度を測定する回転数測定部と、
    前記各トルク付加ステップにおける回転加速度の平均値と前記各トルク付加ステップで指令されたトルクに基づいて前記各トルク付加ステップの慣性を算出する慣性算出部と、
    前記各トルク付加ステップでの慣性の平均値を算出するとともに該平均値に基づいてドラム内に収容されている洗濯物の重量を算出する重量算出部と、
    としての機能を発揮させることを特徴とするドラム式洗濯機用制御プログラム。
  6. 前記制御機構が、速度一定制御とトルク一定制御とを交互に繰り返すものであって、
    前記トルク一定制御状態におけるモータのトルクは、そのトルク一定制御が行われる直前にドラムが1回転する期間にかけられていたトルクを平均したものである請求項4又は5記載のドラム式洗濯機用制御プログラム。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009061220A2 (en) * 2007-11-08 2009-05-14 Fisher & Paykel Appliances Limited Slow speed drive method for an electronically commutated motor, controller implementing same, washing machine incorporating same
IT1394427B1 (it) * 2009-06-17 2012-06-15 Grandimpianti Ile Ali S P A Procedimento per la pesatura di biancheria da lavare all'interno di una lavatrice, particolarmente per lavatrici industriali
ITBO20100377A1 (it) * 2010-06-14 2011-12-15 Askoll Holding Srl Metodo di misurazione del momento dâ¬"inerzia di un cestello di una macchina lavatrice e macchina lavatrice predisposta per lâ¬"implementazione di detto metodo
US9091011B2 (en) * 2011-12-20 2015-07-28 Whirlpool Corporation Continuous high speed inertia detection
US9091012B2 (en) * 2011-12-22 2015-07-28 Whirlpool Corporation Method and apparatus for determining an inertia of a laundry load in a laundry treating appliance
JP6437188B2 (ja) * 2013-11-06 2018-12-12 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. 洗濯機
KR102305844B1 (ko) * 2014-01-29 2021-09-28 삼성전자주식회사 세탁기 및 그 제어방법
CN103966799B (zh) * 2014-04-29 2017-02-15 广东威灵电机制造有限公司 滚筒洗衣机及其的惯量检测方法、惯量检测装置
US9890492B2 (en) * 2015-03-24 2018-02-13 Whirlpool Corporation Method of determining inertia in a laundry treating appliance
CN104963164B (zh) 2015-07-31 2017-05-10 广东威灵电机制造有限公司 滚筒洗衣机及其控制方法和装置
CN107385773B (zh) * 2017-08-03 2020-05-19 无锡小天鹅电器有限公司 衣物处理装置及该衣物处理装置的衣物称重方法及设备
CN109385866B (zh) * 2017-08-10 2022-02-01 无锡小天鹅电器有限公司 衣物烘干设备的控制方法及衣物烘干设备
CN109385865B (zh) * 2017-08-10 2022-07-15 合肥美的洗衣机有限公司 用于衣物处理设备的方法以及衣物处理设备
WO2020071739A1 (en) * 2018-10-02 2020-04-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Washing machine
JP7426197B2 (ja) * 2019-03-27 2024-02-01 三星電子株式会社 洗濯機

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU566458B2 (en) * 1984-10-19 1987-10-22 Hitachi Limited Fully automated washer
JPH074462B2 (ja) * 1986-02-19 1995-01-25 松下電器産業株式会社 洗濯機の制御装置
NZ248097A (en) * 1989-08-30 1996-10-28 Fisher & Paykel Measuring liquid level in laundry machine by monitoring resistance of wash bowl to rotation
JPH0639179A (ja) * 1992-07-21 1994-02-15 Toshiba Corp 洗濯機
JPH1043471A (ja) * 1996-08-06 1998-02-17 Nippon Kentetsu Co Ltd 洗濯機の負荷量判定方法
JPH10201989A (ja) * 1997-01-23 1998-08-04 Sharp Corp 電気洗濯機の布量検知方法
JP3182382B2 (ja) * 1997-09-10 2001-07-03 三洋電機株式会社 遠心脱水装置
JP3756008B2 (ja) 1999-02-15 2006-03-15 シャープ株式会社 ドラム式洗濯機
US6401284B1 (en) * 2000-04-04 2002-06-11 Lg Electronics Inc. Method for controlling washing during spinning in tilt-type washing machine for attenuation of vibration
KR100348626B1 (ko) * 2000-09-28 2002-08-13 엘지전자주식회사 세탁기의 포량감지장치
JP3641581B2 (ja) 2000-10-24 2005-04-20 株式会社東芝 ドラム式洗濯機
KR100653766B1 (ko) * 2003-05-23 2006-12-05 엘지전자 주식회사 세탁기의 포량 감지 방법
US20050028299A1 (en) * 2003-08-07 2005-02-10 Lg Electronics Inc. Method for sensing amount of clothes in washing machine
JP4254472B2 (ja) * 2003-10-15 2009-04-15 パナソニック株式会社 洗濯機
US7627918B2 (en) * 2005-05-23 2009-12-08 Lg Electronics Inc. Dehydrating method of drum type washing machine
KR100789829B1 (ko) * 2006-04-19 2008-01-02 엘지전자 주식회사 드럼세탁기의 포량 감지 방법
JP4943772B2 (ja) 2006-08-21 2012-05-30 三星電子株式会社 洗濯機及び布量算出方法

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