JP6326634B2 - Washing machine - Google Patents
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Description
本発明は、ドラムに投入された洗濯物の量である布量を検知するための布量センサを有する洗濯機に関する。 The present invention relates to a washing machine having a cloth amount sensor for detecting a cloth amount that is the amount of laundry put in a drum.
ドラム式洗濯機の構造の一例を図8に示す。洗濯機本体1内には、防振構造を有するサスペンション構造(図示せず)によって水槽2が宙吊り状態に支持されている。水槽2内には、有底円筒形に形成されたドラム3が、ドラム3の軸心方向を正面側から背面側に向けて下向きに傾斜させて回転自在に支持されている。水槽2の正面側にはドラム3の開口端に通じる衣類出入口4が形成され、洗濯機本体1の正面側の上向き傾斜面に設けられた開口部を開閉可能に閉じる扉5を開閉することにより、衣類出入口4を介してドラム3内に対して洗濯物を出し入れすることができる。
An example of the structure of the drum type washing machine is shown in FIG. In the washing machine
ドラム3には、周面に水槽2内に通じる多数の透孔6が形成され、内周面の複数位置に衣類攪拌用の攪拌突起(図示せず)が設けられている。ドラム3は、水槽2の背面側に取り付けられたモータ7によって正転及び逆転方向に回転駆動される。また、水槽2には、注水管路8及び排水管路9が配管接続され、図示しない注水弁及び排水弁の制御によって水槽2内への注水及び排水がなされる。
The
扉5を開きドラム3内に洗濯物及び洗剤を投入して、洗濯機本体1の例えば前面上部に設けられた操作パネル10での操作により運転を開始させると、水槽2内には注水管路8から所定量の注水がなされ、モータ7によりドラム3が回転駆動されて洗濯工程が開始される。ドラム3の回転により、ドラム3内に収容された洗濯物はドラム3の内周壁に設けられた攪拌突起によって回転方向に持ち上げられ、持ち上げられた適当な高さ位置から落下する攪拌動作が繰り返され、洗濯物には叩き洗いの作用が及んで洗濯がなされる。
When the
所要の洗濯時間の後、汚れた洗濯液は排水管路9から排出され、ドラム3を高速回転させる脱水動作により洗濯物に含まれた洗濯液を脱水し、その後、水槽2内に注水管路8から注水してすすぎ工程が実施される。このすすぎ工程においてもドラム3内に収容された洗濯物はドラム3の回転により攪拌突起により持ち上げられて落下する攪拌動作が繰り返されてすすぎ洗いが実施される。
After the required washing time, the dirty washing liquid is discharged from the
モータ7の背面には、その回転状態を検知するために、モータの回転子(ロータ)の位置を検出する位置検出素子等で構成された回転検知部14が設けられている。
On the back surface of the
以上のような構成のドラム式洗濯機においては、ドラム3に投入された衣類等洗濯物の布量を検出し、布量に応じて洗濯時間等を自動的に決定する機能が付加されているのが一般的である(例えば、特許文献1参照)。布量を検出する方法の一例について、図8および、図9を参照して、以下に説明する。
In the drum-type washing machine having the above-described configuration, a function of detecting the amount of clothes such as clothes put in the
布量の検出は、ドラム3を回転駆動するためのモータ7を制御する機能を有する制御回路(図示せず)により行われる。
The cloth amount is detected by a control circuit (not shown) having a function of controlling the
洗濯を開始すると、まず、制御回路は、モータ7を始動し、回転検知部14からは検知出力が入力される。回転検知部14の検出周波数は、モータ7の回転により比例して直線的に変化する。即ち、制御回路は、回転検知部14からの入力周波数が小さいときは、モータ7のモータトルクを大きくし、また、周波数が大きくなるとモータトルクを小さくす
る。
When washing is started, first, the control circuit starts the
布量検知工程では、回転制御を行ないながら、制御回路内部で徐々にモータ7のトルクを上昇させて高速回転に移行し、衣類がドラム3の内壁に遠心力により均一に貼り付くようにする。その状態で、所定時間回転を持続した後、モータ7の通電を停止する。それにより、ドラム3の惰性回転が、逆にモータ7を回転させる状態になる。このとき回転検知部14は、図9の図に示すように、ドラム3の惰性回転力が摩擦トルクによりしだいに低下して停止する様子を分回転数に変換して出力する。
In the cloth amount detection process, while performing rotation control, the torque of the
図9における横軸は時間、縦軸は駆動電動機(モータ)の分回転数を示すもので、通電停止E点からドラム3の停止までの時間は、布量が多いときは長く、布量が少ないときは短い。この停止に要する時間の違いが布量に比例することを利用して布量を検知するものである。
In FIG. 9, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the number of rotations of the drive motor (motor). The time from the energization stop point E to the stop of the
ここで布の重量をm、ドラム3の内周に分布する布の平均半径をr、ドラム3やモータ7の慣性モーメントをJdとすると、布を含めた回転系の慣性モーメントJは式(1)で求められる。
Here, when the weight of the cloth is m, the average radius of the cloth distributed on the inner periphery of the
J=Jd+mr2 (1)
また、モータ7の発生トルクをT、ドラムや回転軸などが有する摩擦トルクをTb、ドラム3の角加速度をαとおくと、これらの関係は式(2)で表される。
J = Jd + mr 2 (1)
Further, assuming that the generated torque of the
T=Jα+Tb (2)
角加速度αは角速度ωと時間tの関数として式(3)で表されるから、式(4)のように、布の平均半径rが一定であれば、布の重量mに応じて、回転数すなわち角速度ωが変化する。
T = Jα + Tb (2)
Since the angular acceleration α is expressed by the equation (3) as a function of the angular velocity ω and the time t, as shown in the equation (4), if the average radius r of the cloth is constant, the rotation depends on the weight m of the cloth. The number or angular velocity ω changes.
α=dω/dt (3)
dω/dt=(T−Tb)/(Jd+mr2) (4)
上記式(4)から、dω/dtつまり回転数の変化は、布量mに反比例することがわかる。
α = dω / dt (3)
dω / dt = (T−Tb) / (Jd + mr 2 ) (4)
From the above equation (4), it can be seen that dω / dt, that is, the change in the rotational speed, is inversely proportional to the fabric amount m.
つまり、モータ7の通電を停止ししてドラム3を惰性回転させ、ドラム3が停止するまでのある時間区間における回転数の変化を測定することによって、布量を知ることができる。
That is, the cloth amount can be known by stopping the energization of the
また、洗濯物の偏在による偏心荷重が突然に生じた場合に、その偏心荷重を即座に検出できるドラム式洗濯機が提供されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, a drum-type washing machine is provided that can immediately detect an eccentric load when an eccentric load due to the uneven distribution of laundry occurs suddenly (see, for example, Patent Document 2).
洗濯物の偏在荷重を検出する方法について、以下に説明する。 A method for detecting the uneven load of the laundry will be described below.
ドラムの回転速度を上昇させる途中で偏心荷重が、突然に生じた場合、ドラムの回転に伴って、その偏心荷重が最下位置から最上位置に移動するまでの間に、ドラムの回転速度は大きく減少する。このことに着目して、ドラムの回転速度が一定幅以上減少した場合に、ドラムに偏心荷重が生じていると判断して、ドラムの回転を停止させる。 If an eccentric load suddenly occurs while increasing the rotation speed of the drum, the rotation speed of the drum increases as the eccentric load moves from the lowest position to the highest position as the drum rotates. Decrease. Focusing on this, when the drum rotation speed decreases by a certain width or more, it is determined that an eccentric load is generated on the drum, and the drum rotation is stopped.
具体的には、ドラムの回転を加速している途中で、ドラムの回転数の検知を行う。ドラムの回転数の検知タイミングは、例えば1回転中に8回すなわちドラムの回転角が45度毎に、回転数を測定し、回転数の減少の加速度を求める。その値が所定値以上であれば、ドラムの回転駆動を停止させる。その結果、偏心荷重に起因する大きな振動および騒音の
発生を防止することができる。
Specifically, the number of rotations of the drum is detected while the rotation of the drum is being accelerated. For example, the rotation speed of the drum is detected eight times during one rotation, that is, every 45 degrees of the drum rotation angle, and the rotation speed is measured to obtain the acceleration of the decrease in the rotation speed. If the value is equal to or greater than a predetermined value, the drum rotational drive is stopped. As a result, it is possible to prevent the generation of large vibrations and noise due to the eccentric load.
上記従来の布量検知方法においては、衣類の状態に関わらずドラムの回転数が減少しない限り、ドラムの回転数を上昇させてしまうので、ドラム3内に収容された洗濯物が偏り(アンバランス分布)の影響で、洗濯槽が大きく振動し、洗濯槽が洗濯機本体に衝突して異常音を発することがあった。
In the above-described conventional cloth amount detection method, the drum rotation speed is increased unless the drum rotation speed is reduced regardless of the state of the clothes. Therefore, the laundry stored in the
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、洗濯物の偏り等の影響を排除し安定した布量検知手段を有する洗濯機を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described conventional problems, and to provide a washing machine having a stable cloth amount detecting means that eliminates the influence of unevenness of laundry.
前記従来の課題を解決するため、本発明の洗濯機は、水平方向または傾斜方向に回転中心軸を有し、洗濯物を収容して回転運動を行うドラムと、前記ドラムを回転自在に内包し洗濯機本体内に弾性的に支持された水槽と、前記ドラムを駆動するモータと、前記モータの回転数を検知する回転数検知装置と、前記回転数検知装置の検知出力に基づき前記モータの回転を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記モータの回転数に応じてモータトルクを制御し、前記モータの回転数を制御することにより前記モータに一定の加速トルクを発生させることで前記ドラムの回転を加速して、所定の回転数N1からN2まで回転数が上昇する間の加速時角加速度α1を測定する第1の検知工程と、第1の検知工程の後に、前記モータに減速トルクを発生させることで前記ドラムの回転を減速して、所定の回転数N3からN4まで回転数が低下する間の減速時角加速度α2を計測する第2の検知工程を有し、前記加速時角加速度α1と前記減速時角加速度α2に基づき、布量を検知するとともに、前記の第1の検知工程中に、ドラムの起動位置からの回転角度が45度以上で90度以下の状態の加速度β1とドラムの起動位置からの回転角度が90度以上の状態の加速度β2の差が所定値以上の場合は、収容された洗濯物に偏りがあると判断し、前記ドラムの回転駆動を停止することを特徴とするものである。 In order to solve the above-described conventional problems, a washing machine of the present invention includes a drum having a rotation center axis in a horizontal direction or an inclination direction and accommodating a laundry and rotating, and the drum being rotatably included. A water tub elastically supported in the washing machine body, a motor for driving the drum, a rotation speed detection device for detecting the rotation speed of the motor, and rotation of the motor based on a detection output of the rotation speed detection device A control unit for controlling the motor, and the control unit controls the motor torque according to the rotation speed of the motor, and generates a constant acceleration torque by controlling the rotation speed of the motor. After the first detection step of accelerating the rotation of the drum and measuring the acceleration angular acceleration α1 while the rotation number increases from a predetermined rotation number N1 to N2, the motor is subjected to the first detection step. Deceleration torque And a second detection step of measuring the deceleration angular acceleration α2 while the rotational speed is reduced from a predetermined rotational speed N3 to N4 by reducing the rotational speed of the drum, and the acceleration angular acceleration Based on α1 and the angular acceleration α2 during deceleration, the cloth amount is detected, and during the first detection step, an acceleration β1 in a state where the rotation angle from the starting position of the drum is 45 degrees or more and 90 degrees or less. If the difference in acceleration β2 in a state where the rotation angle from the starting position of the drum is 90 degrees or more is a predetermined value or more, it is determined that the stored laundry is biased and the rotation driving of the drum is stopped. It is a feature.
これによって、前記ドラム内における洗濯物の分布が不均一となって、洗濯槽が大きく振動し、洗濯槽が洗濯機本体に衝突して異常音を発するのを事前に防ぎ、安全に前記ドラムを停止することができる。 As a result, the distribution of the laundry in the drum becomes non-uniform, the washing tub vibrates greatly, prevents the washing tub from colliding with the washing machine main body and making an abnormal sound in advance, Can be stopped.
本発明の洗濯機は、ドラムに投入された洗濯物の量である布量を検知するための布量センサを有する洗濯機かつ洗濯物の偏り等の影響を排除し安定した布量検知手段を有する洗濯機を提供することができる。 The washing machine of the present invention includes a washing machine having a cloth amount sensor for detecting the amount of cloth that is put into a drum, and a stable cloth amount detecting means that eliminates the influence of the bias of the laundry and the like. A washing machine having the same can be provided.
第1の発明は、水平方向または傾斜方向に回転中心軸を有し、洗濯物を収容して回転運動を行うドラムと、前記ドラムを回転自在に内包し洗濯機本体内に弾性的に支持された水槽と、前記ドラムを駆動するモータと、前記モータの回転数を検知する回転数検知装置と、前記回転数検知装置の検知出力に基づき前記モータの回転を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記モータの回転数に応じてモータトルクを制御し、前記指令回転数を制御することにより前記モータに一定の加速トルクを発生させることで前記ドラムの回転を加速して、所定の回転数N1からN2まで回転数が上昇する間の加速時角加速度α1を測定する第1の検知工程と、第1の検知工程の後に、前記モータに減速トルクを発生させることで前記ドラムの回転を減速して、所定の回転数N3からN4まで回転数が低下する間の減速時角加速度α2を計測する第2の検知工程を有し、前記加速時角加速度α1と前記減速時角加速度α2に基づき、布量を検知するとともに、前記の第1の検知工程中に、ドラム起動時の加速度β1とドラム回転加速時の加速度β2の差が所定値以上の場合は、収容された洗濯物に偏りがあると判断し、前記ドラムの回転駆動を停止する構成としたことにより、前記ドラム内における洗濯物の分布が不均一となって、洗濯槽が大きく振動し、洗濯槽が洗濯機本体に衝突して異常音を発するのを事前に防ぎ、安全に前記ドラムを停止することができる。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a drum having a central axis of rotation in a horizontal direction or an inclination direction, accommodating a laundry and performing a rotational movement, and rotatably enclosing the drum in a washing machine body. A water tank, a motor for driving the drum, a rotation speed detection device for detecting the rotation speed of the motor, and a control unit for controlling the rotation of the motor based on a detection output of the rotation speed detection device, The control unit controls the motor torque according to the rotation speed of the motor, and accelerates the rotation of the drum by generating a constant acceleration torque in the motor by controlling the command rotation speed. The first detection step of measuring the acceleration angular acceleration α1 while the rotation number increases from the rotation number N1 to N2, and the rotation of the drum by generating a deceleration torque after the first detection step. Slow down And a second detection step of measuring the deceleration angular acceleration α2 while the rotation speed decreases from the predetermined rotation speed N3 to N4, and based on the acceleration angular acceleration α1 and the deceleration angular acceleration α2, When the amount of cloth is detected and the difference between the acceleration β1 at the time of drum activation and the acceleration β2 at the time of drum rotation acceleration is greater than or equal to a predetermined value during the first detection step, the stored laundry is biased. Therefore, the rotation of the drum is stopped, so that the laundry distribution in the drum becomes uneven, the washing tub vibrates greatly, and the washing tub collides with the washing machine body. It is possible to prevent abnormal sounds in advance and stop the drum safely.
第2の発明は、特に第1の発明の制御部を、前記第1の検知工程において、前記ドラムを起動後、前記加速度β1に対して、前記加速度β2が所定の回数、所定値以上の場合は、収容された洗濯物に偏りがあると精度良く判断することが可能となる。 In the second invention, in particular, in the first detection step, the control unit according to the first invention may be configured such that, after the drum is started, the acceleration β2 is greater than or equal to a predetermined value with respect to the acceleration β1. Can accurately determine that the stored laundry is biased.
第3の発明は、特に第1または第2の発明の制御部を、前記第1の検知工程において、前記ドラムが一定角度まで駆動された後、加速度β1を取得することにより、収容された洗濯物に偏りがあると精度良く判断することが可能となる。 According to a third aspect of the invention, in particular, the controller of the first or second aspect of the present invention is configured such that, in the first detection step, after the drum is driven to a certain angle, the acceleration β1 is acquired to obtain the stored laundry. It is possible to accurately determine if there is a bias in the object.
第4の発明は、特に第1〜3の発明の制御部を、前記第1の検知工程において、加速度β1の値により、前記ドラムの回転駆動を停止する加速度β1に対する加速度β2を変化させることにより、収容された洗濯物に偏りがあると精度良く判断することが可能となる。 According to a fourth aspect of the invention, in particular, the control unit according to the first to third aspects of the present invention changes the acceleration β2 with respect to the acceleration β1 that stops rotation of the drum according to the value of the acceleration β1 in the first detection step. It is possible to accurately determine that the stored laundry is biased.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態におけるドラム式洗濯機の概略構造を示す断面図、図2は、同ドラム式洗濯機の動作を制御する制御装置の回路図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic structure of the drum type washing machine according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram of a control device for controlling the operation of the drum type washing machine.
図1において、モータ7の回転は、ベルト15を介してドラム3の回転軸に固定されたプーリ16に伝達される。洗濯機としての基本的な動作は従来例と同様であるので、従来と同一構成部品に同一符号を付して説明を省略する。
In FIG. 1, the rotation of the
図2に示す制御装置において、商用電源20の交流電力を整流器21より整流し、チョークコイル22及び平滑コンデンサ23からなる平滑回路により平滑化された直流電力を駆動電力として、インバータ回路24によりモータ7を回転駆動する。また、入力設定部25から入力される運転指示、及び各検知手段(図示せず)により検知される運転状態の監視情報に基づいてモータ7の回転を制御し、負荷駆動部26により給水弁27、排水弁28、送風ファン12の動作を制御する。
In the control device shown in FIG. 2, the AC power of the
モータ7は、3相巻線7a、7b、7cを有するステータと、3相巻線を有するロータとを備え、モータ回転数検出手段30を設けた3相同期モータとして構成され、スイッチング素子24a〜24fにより構成されたPWM制御インバータ回路24により回転制御される。モータ回転数検出手段30が検出する速度信号は、マイコンにより構成された制御部31に入力される。この速度信号に基づいて、駆動回路32によりスイッチング素子24a〜24fのオン/オフ状態をPWM制御することにより、ステータの3相巻線7a、7b、7cに対する通電を制御してロータを所要回転数で回転させる。
The
制御部31は、モータ回転数検出手段30の検出出力が入力されるドラム回転速度検知部33を有する。前記ドラム回転速度検知部33は、モータ回転数検出手段30から出力される速度信号と、モータ7の軸とプーリ16の半径の比に基づき、ドラム3の回転数を算出する。ドラム回転速度検知部33の検知出力は布量検知部34に供給され、検出された回転数に基づき、以下に説明するように布量が検知される。
The
本実施の形態における布量検知方法について、図3を参照して以下に説明する。 The cloth amount detection method in the present embodiment will be described below with reference to FIG.
図3は、布量検知の動作を示す図であり、ドラム3の回転数上昇に要する時間、および回転数降下に要する時間との関係を示すもので、横軸は布量検知開始からの経過時間、縦軸は回転数である。
FIG. 3 is a diagram showing the operation of detecting the amount of cloth, and shows the relationship between the time required for increasing the rotation speed of the
布量検知を開始すると、所定の時間経過あるいは所定の回転数N1に到達の後に、モータ7によって加速トルクT1を発生させ、時間t1の間にΔN1だけ回転数を上昇させ所定の回転数N2に到達する時間t1を検知する第1の検知工程が行われる。第1の検知工程が終了した後に、ドラム3の回転数を加速から減速に転じさせた上で、惰性回転したモータ7によって減速トルクT2を発生させ、時間t2の間に所定の回転数N3からΔN2だけ回転数を降下させ、所定の回転数N4に至る第2の検知工程が行われる。
When the cloth amount detection is started, the acceleration torque T1 is generated by the
ここで、第1の検知工程の動作状態について説明する。 Here, the operation state of the first detection step will be described.
式(3)から、第1の検知工程における角加速度α1は式(5)で表される。 From equation (3), the angular acceleration α1 in the first detection step is represented by equation (5).
α1=ΔN1/t1 (5)
また、式(1)および(2)より、式(6)が成立する。
α1 = ΔN1 / t1 (5)
Moreover, Formula (6) is materialized from Formula (1) and (2).
T1=α1(Jd+mr2)+Tb (6)
同様に、第2の検知工程について説明すると、第2の検知工程における角加速度をα2と置いた場合に、式(7)、式(8)となる。
T1 = α1 (Jd + mr 2 ) + Tb (6)
Similarly, the second detection step will be described. When the angular acceleration in the second detection step is α2, Equations (7) and (8) are obtained.
α2=ΔN2/t2 (7)
T2=α2(Jd+mr2)+Tb (8)
式(6)および式(8)から、摩擦トルクTbの成分を消去すると、式(9)となる。
α2 = ΔN2 / t2 (7)
T2 = α2 (Jd + mr 2 ) + Tb (8)
If the component of the friction torque Tb is eliminated from the equations (6) and (8), the equation (9) is obtained.
α1−α2=(T1―T2)/(Jd+mr2) (9)
図4は、布量と加速度差の関係を示す図であり、横軸は布量、縦軸は加速度差を示す図であり、上記式(9)を判りやすく示すものである。
α1-α2 = (T1-T2) / (Jd + mr 2 ) (9)
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the amount of cloth and the acceleration difference, the horizontal axis is the cloth amount, and the vertical axis is the acceleration difference. The above equation (9) is easily understood.
式(9)は、布のドラム内周における平均半径r、加速トルクT1、減速トルクT2がある一定の値である場合に、図4に示すように、布の重量mに応じて(α1−α2)が変化することを示している。 When the average radius r, acceleration torque T1, and deceleration torque T2 in the drum inner circumference of the cloth are constant values, the equation (9) is expressed in accordance with the weight m of the cloth as shown in FIG. It shows that α2) changes.
ここで、α1とα2は式(5)および式(7)に示すとおり、ドラム3の回転数と時間の関係を測定することによって容易に得ることが可能である。したがって、布の重量mと角加速度の変化(α1−α2)の関係のみ把握し、図2の制御部の布量検知部34に演算用テーブルとして保存しておけば、摩擦トルクTbの変化に関係無く、容易に精度良く、布量を検知することができることが分かる。
Here, α1 and α2 can be easily obtained by measuring the relationship between the number of rotations of the
ここで、洗濯物に偏りが生じている場合における布量検知の動作を図5に示す。布量検知中において、第1の検知工程であるドラム3の回転数を上昇させる際に、回転数の上昇に伴う回転数の変化に応じて、ドラム3の回転駆動を停止させる制御をしている。図5に示すとおり、洗濯物に偏りが生じている場合、ドラム3の回転数は一定に上昇するのではなく、不定に上昇して行く。これは、ドラム3内に収容された洗濯物のバランスの影響で、洗濯槽が振動することに起因する。振動が大きくなり過ぎると、洗濯槽が洗濯機本体に衝突して異常音を発することになる。
Here, FIG. 5 shows an operation for detecting the amount of cloth when the laundry is biased. During the cloth amount detection, when increasing the rotation speed of the
ここでは、洗濯槽が洗濯機本体に衝突して異常音を発するような事態の発生を回避するための制御を行う。 Here, control is performed to avoid the occurrence of a situation in which the washing tub collides with the washing machine body and generates an abnormal sound.
すなわち、ドラム3の回転を加速している途中で、ドラム起動時の加速度β1に対して、ドラム回転加速時の加速度β2が所定値以上である場合は、ドラム3の回転駆動を停止するように制御する。ドラム3の加速度の検知タイミングは、例えば1回転中に8回すなわちドラム3の回転角が45度毎に、回転数を測定し、回転数から加速度を求める。加速度の測定は、上記測定回数に限らず、1回転中において、速度ムラが測定できる回数であれば問題ない。
That is, while the rotation of the
図5に示すように、布量検知中の検知工程中において、a1からa2までの加速度β1を算出する。a2以降で、例えば1回転中に8回回転数を測定する場合、ドラム3の回転角が45度毎に加速度β2を算出し、その値と加速度β1の差が所定値以上であれば、ドラム3の回転駆動を停止させる。所定値は、振動の許容範囲を考慮して、実験に基づいて設定し、制御部31に備えておく。
As shown in FIG. 5, the acceleration β1 from a1 to a2 is calculated during the detection process during the cloth amount detection. For example, when measuring the number of rotations eight times during one rotation after a2, the acceleration β2 is calculated every 45 degrees of the rotation angle of the
図6は、布量検知方法を示すフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart showing the cloth amount detection method.
図6において、布量検知がスタートすると(ステップS1)、制御部31は、モータ7を駆動して、所定の回転数N1から、所定のモータトルクと所定の指令回転数を与えることによりドラム3の回転数を上昇させて、回転数がΔN1だけ上昇した所定の回転数N2に到達させるように制御し(ステップS2)、ドラムの回転数nを検出する(ステップS3)。ここでドラムの回転角度が46度以上、90度以下の場合は(ステップS4、ステップS5)、前回回転数n−1から加速度β1を算出する(ステップS6)。
In FIG. 6, when the cloth amount detection starts (step S <b> 1), the
ドラムの回転角度が91度以上の場合(ステップS5)、前回回転数n−1から加速度β2を算出する(ステップS7)。算出したβ1とβ2の差が所定値未満であると判定すると(ステップS8)、ドラム3が回転数N2に到達した時点で(ステップS9)、回転
数がΔN1上昇するのに要した所要時間t1を算出する(ステップS10)。
When the rotation angle of the drum is 91 degrees or more (step S5), the acceleration β2 is calculated from the previous rotation speed n−1 (step S7). If it is determined that the calculated difference between β1 and β2 is less than the predetermined value (step S8), the time t1 required for the rotation speed to increase by ΔN1 when the
一方、算出したβ1とβ2の差が所定値以上であると判定すると(ステップS8)、収容された洗濯物に偏りがあると判断し、ドラムの回転駆動を停止する(ステップS13)。以下、上記の判定を繰り返す。 On the other hand, if it is determined that the calculated difference between β1 and β2 is greater than or equal to a predetermined value (step S8), it is determined that the stored laundry is biased, and the drum rotational drive is stopped (step S13). Hereinafter, the above determination is repeated.
次に、ΔN1、t1、ΔN2、t2から式(5)および式(7)に基づいて検知工程の角加速度α1に基づき、予め測定しておいた判定値と布量の関係から、式(9)に基づいて布量を求める(ステップS12)。 Next, from ΔN1, t1, ΔN2, and t2, based on the angular acceleration α1 in the detection step based on the equations (5) and (7), the relationship between the determination value and the amount of cloth measured in advance is obtained from the equation (9). ) To obtain the amount of cloth (step S12).
この場合、検知区間内では加速トルクT1が一定となるよう、モータ7を一定とするよう指令回転数を制御し、かつモータ7の回転数に応じてモータトルクを制御することにより、検知工程内での出力トルクを一定にすることができるため、精度の高い検知結果を得ることができる。
In this case, the command rotation speed is controlled so that the
以上のように構成された洗濯機の布量検知では、布量検知中のドラム回転数が上昇中の加速度とドラム起動時の加速度の差を比較することにより、洗濯物のバランスが悪いことに起因して、洗濯槽が大きく振動し洗濯機本体に衝突するような事態を回避することが可能となる。 In the cloth amount detection of the washing machine configured as described above, the balance of the laundry is poor by comparing the difference between the acceleration when the drum rotation speed during the cloth amount detection is increasing and the acceleration at the time of drum activation. As a result, it is possible to avoid a situation in which the washing tub vibrates greatly and collides with the washing machine body.
(実施の形態2)
図7は、本発明の第2の実施の形態の布量検知方法を示すフローチャートである。
(Embodiment 2)
FIG. 7 is a flowchart illustrating a cloth amount detection method according to the second embodiment of this invention.
本実施の形態2における洗濯機の構成、制御装置の構成、布量検知方法は、基本的には、実施の形態1に記載のものと同様である。本実施の形態における相違点は、収容された洗濯物に偏りがあると判断する際に、例えば1回転中に8回回転数を測定する場合、ドラム3の回転角が45度毎に得られる最大のβ2の加速度と2番目に大きなβ2の加速度を合計した値を用いるという点である。合計する加速度は上記加速度の合計に限らず、他の加速度を用いてもよい。
The configuration of the washing machine, the configuration of the control device, and the cloth amount detection method in the second embodiment are basically the same as those described in the first embodiment. The difference in the present embodiment is that when the stored laundry is judged to be biased, for example, when the number of rotations is measured eight times during one rotation, the rotation angle of the
図7においてステップS7までは、実施の形態1と同様であるので、説明を省略する。前回回転数n−1から加速度β2を算出し(ステップS7)、加速度β2と最大の加速度であるβ2maxを比較する(ステップS20)。加速度β2が最大の加速度β2max以上である場合、2番目に大きな加速度であるβ2max−1にβ2maxを代入し(ステップS22)、最大の加速度であるβ2maxにβ2を代入する(ステップS23)。 In FIG. 7, steps up to step S7 are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted. The acceleration β2 is calculated from the previous rotation speed n−1 (step S7), and the acceleration β2 is compared with the maximum acceleration β2max (step S20). When the acceleration β2 is equal to or greater than the maximum acceleration β2max, β2max is substituted for β2max−1, which is the second largest acceleration (step S22), and β2 is substituted for β2max, which is the maximum acceleration (step S23).
加速度β2が最大の加速度β2max以上でない場合、前回回転数n−1から加速度β2を算出し(ステップS7)、加速度β2と2番目に大きな加速度であるβ2max−1を比較する(ステップS21)。加速度β2が2番目に大きな加速度であるβ2max−1以上である場合、2番目に大きな加速度であるβ2max−1に加速度β2を代入する(ステップS24)。 If the acceleration β2 is not equal to or greater than the maximum acceleration β2max, the acceleration β2 is calculated from the previous rotation speed n-1 (step S7), and the acceleration β2 is compared with β2max-1, which is the second largest acceleration (step S21). When the acceleration β2 is equal to or larger than β2max−1 which is the second largest acceleration, the acceleration β2 is substituted into β2max−1 which is the second largest acceleration (step S24).
算出した加速度β1と、最大の加速度β2maxと2番目に大きな加速度β2max−1を合わせた値の差が所定値未満であると判定すると(ステップS25)、ドラム3が回転数N2に到達した時点で(ステップS9)、回転数がΔN1上昇するのに要した所要時間t1を算出する(ステップS10)。
When it is determined that the difference between the calculated acceleration β1 and the sum of the maximum acceleration β2max and the second largest acceleration β2max-1 is less than a predetermined value (step S25), when the
一方、算出した加速度β1と、最大の加速度β2maxと2番目に大きな加速度β2max−1を合わせた値の差が所定値以上であると判定すると(ステップS25)、収容された洗濯物に偏りがあると判断し、ドラムの回転駆動を停止する(ステップS13)。以
下、上記の判定を繰り返す。
On the other hand, if it is determined that the difference between the calculated acceleration β1 and the sum of the maximum acceleration β2max and the second largest acceleration β2max-1 is greater than or equal to a predetermined value (step S25), the stored laundry is biased. And the rotation of the drum is stopped (step S13). Hereinafter, the above determination is repeated.
以上のように構成された洗濯機の布量検知では、布量検知中のドラム回転数の加速度の最大値と2番目に大きな値を、ドラム起動時の加速度と比較することにより、洗濯物のバランスが悪いことに起因して、洗濯槽が大きく振動し洗濯機本体に衝突するような事態を回避する精度を上げることが可能となる。 In the cloth amount detection of the washing machine configured as described above, the maximum value and the second largest value of the acceleration of the drum rotation speed during the cloth amount detection are compared with the acceleration at the time of starting the drum. It is possible to increase the accuracy of avoiding a situation in which the washing tub vibrates greatly and collides with the washing machine main body due to the poor balance.
(実施の形態3)
図10は、本発明の第3の実施の形態の布量検知方法を示すフローチャートである。
(Embodiment 3)
FIG. 10 is a flowchart showing a cloth amount detection method according to the third embodiment of the present invention.
本実施の形態3における洗濯機の構成、制御装置の構成、布量検知方法は、基本的には、実施の形態1に記載のものと同様であるので、実施の形態1に記載の構成部品と同一部品は同一符号を付して説明を省略する。 Since the configuration of the washing machine, the configuration of the control device, and the cloth amount detection method in the third embodiment are basically the same as those described in the first embodiment, the components described in the first embodiment. The same parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
本実施の形態における相違点は、加速度β1の値により、収容された洗濯物に偏りがあると判定する、加速度β1と加速度β2の差と比較する所定値を変更するという点である。変更する方法は、以下に詳述する本実施の形態3の方法に限らず、他の方法を用いてもよい。 The difference in the present embodiment is that the predetermined value to be compared with the difference between the acceleration β1 and the acceleration β2, which determines that the stored laundry is biased, is changed according to the value of the acceleration β1. The method of changing is not limited to the method of the third embodiment described in detail below, and other methods may be used.
図10において、ステップS7までは実施の形態1と同様であるので、説明を省略する。 In FIG. 10, steps up to step S7 are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
前回回転数n−1から加速度β2を算出し(ステップS7)、加速度β1と加速度β2の商が所定値以上であると判定すると(ステップS30)、収容された洗濯物に偏りがあると判断し、ドラムの回転駆動を停止する(ステップS13)。以下、上記の判定を繰り返す。 The acceleration β2 is calculated from the previous rotation speed n−1 (step S7), and if it is determined that the quotient of the acceleration β1 and the acceleration β2 is equal to or greater than a predetermined value (step S30), it is determined that the stored laundry is biased. Then, the rotation of the drum is stopped (step S13). Hereinafter, the above determination is repeated.
以上のように構成された洗濯機の布量検知では、布量検知中のドラム回転数が上昇中の加速度とドラム起動時の加速度の商を比較することにより、洗濯物のバランスが悪いことに起因して、洗濯槽が大きく振動し洗濯機本体に衝突するような事態を回避する精度を上げることが可能となる。 In the cloth amount detection of the washing machine configured as described above, the balance of the laundry is poor by comparing the quotient of the acceleration when the drum rotation speed during the cloth amount detection and the acceleration at the time of drum activation are compared. As a result, it is possible to increase the accuracy of avoiding a situation where the washing tub greatly vibrates and collides with the washing machine body.
本発明によれば、ドラムに投入された布量を、簡単な構成で精度よく検知して、適切な洗濯時間の設定や洗剤量の表示及び、適切な時間設定の脱水工程を行うことが可能であり、家庭用、業務用の洗濯機に有用である。 According to the present invention, it is possible to accurately detect the amount of cloth put into the drum with a simple configuration, and to perform appropriate washing time setting, detergent amount display, and appropriate time setting dehydration process. It is useful for home and commercial washing machines.
1 洗濯機本体
2 水槽
3 ドラム
7 モータ
15 ベルト
16 プーリ
20 商用電源
30 モータ回転数検出手段
31 制御部
32 駆動回路
33 ドラム回転速度検知部
34 布量検知部
DESCRIPTION OF
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