專利名稱：洗衣機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于洗滌衣物等洗滌物的洗衣機。
背景技術(shù)：
通常，洗衣機大致分為攪拌衣物等洗滌物和洗滌水來洗滌衣物的波輪 (pulsator)式、使衣物下落來洗滌(捶洗)衣物的滾筒式。波輪式從上側(cè)取出或放入洗滌 的衣物，洗滌槽的朝向為縱向，被稱作縱型。相對于此，滾筒式的洗滌槽朝向為橫向，被稱作 橫型。另外，通常干燥機也是橫型。對于該滾筒式洗衣機，若衣物在旋轉(zhuǎn)槽內(nèi)的分布狀態(tài)存在偏斜，則在進行脫水運 轉(zhuǎn)的情況下容易產(chǎn)生很大的振動。為了在產(chǎn)生該很大振動的情況下停止運轉(zhuǎn)，存在一種在 脫水運轉(zhuǎn)開始時檢測衣物的偏斜分布狀態(tài)的洗衣機。例如，在最近的滾筒式洗衣機中，為了 降低脫水時的由失衡導致的振動噪音，公知有在對電動機進行矢量控制時由電流推斷檢測 失衡的技術(shù)。S卩，在漂洗運轉(zhuǎn)時和脫水運轉(zhuǎn)時，檢測用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力的電動機中流動的電 流，根據(jù)檢測到的電流來對電動機進行矢量控制。由此進行控制，使得產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩除了脫水運 轉(zhuǎn)之外在各個模式下都為最佳。采用該技術(shù)，根據(jù)直接反映電動機的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的q軸電流 來檢測脫水運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的異常振動(例如參照專利文獻1)。還公知有以支承機構(gòu)系統(tǒng)的共振轉(zhuǎn)速以下的轉(zhuǎn)速定常轉(zhuǎn)動，由當時的電流變動檢 測失衡的技術(shù)。即，使衣物在滾筒的圓周方向上適當?shù)胤稚?，使?jié)L筒以比作用于該衣物的離 心力和重力均衡的轉(zhuǎn)速稍高的轉(zhuǎn)速IOOrpm和200rpm旋轉(zhuǎn)。在該狀態(tài)下，根據(jù)電動機電流 的轉(zhuǎn)矩電流成分檢測偏心量(失衡)。在該偏心量為規(guī)定的允許值以下的情況下，提升轉(zhuǎn)速 來進行脫水工序(例如參照專利文獻2)。但是，對于以往的滾筒式洗衣機的失衡檢測，在專利文獻1所述的技術(shù)中，以電動 機電流的平均值測定由失衡導致的損失轉(zhuǎn)矩，推斷失衡。但是，在這種情況下，受負荷個體 差異的影響，推斷誤差變大。另外，在脫水運轉(zhuǎn)開始時這樣的低速旋轉(zhuǎn)情況下，難以檢測動態(tài)失衡。在滾筒式洗 衣機中，在以共振轉(zhuǎn)速這樣的高速旋轉(zhuǎn)條件下，動態(tài)失衡的振動大于靜態(tài)失衡的振動。并 且，根據(jù)支承機構(gòu)系統(tǒng)的特性和失衡存在于洗滌槽前后的哪個位置，靜態(tài)失衡的振動特性 也不同，無法以一個閾值來高精度地檢測振動。另外，采用專利文獻2所述的技術(shù)，以共振轉(zhuǎn)速以下的轉(zhuǎn)速定常轉(zhuǎn)動，根據(jù)當時的 電流變動來測定失衡。但是，在該技術(shù)中，由衣物量、個體差異等導致共振轉(zhuǎn)速不同，共振的 靈敏度也不同，因此產(chǎn)生推斷誤差。在這種情況下，也是在低于共振轉(zhuǎn)速的定常轉(zhuǎn)速下，根據(jù)控制電流(轉(zhuǎn)矩電流成 分)的大小來推斷檢測振動的大小。但是，由轉(zhuǎn)速上升導致失衡變化，因此無法高精度地推 斷振動。另外，在旋轉(zhuǎn)振動模式的共振轉(zhuǎn)速下，動態(tài)失衡的振動急劇變大，電動機的負荷也 變大。因此，無法以專利文獻2所述的技術(shù)那樣的低轉(zhuǎn)速檢測動態(tài)失衡。
專利文獻1 日本特開2002-360970號公報專利文獻2 日本特開2001-276468號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于通過推斷衣物的偏斜量和其位置而與衣物偏斜相應(yīng)地進行布 解開，來減小布偏斜而降低脫水工序中的失衡振動。本發(fā)明包括用于使衣物旋轉(zhuǎn)的洗滌槽、用于驅(qū)動洗滌槽使其旋轉(zhuǎn)的電動機、用于 收容洗滌槽并利用支承部彈性支承在殼體內(nèi)的承受筒、用于控制電動機的控制部、用于檢 測承受筒的失衡振動或者殼體的失衡振動的失衡振動檢測部、根據(jù)控制部的輸出來推斷失 衡振動的大小和電動機的旋轉(zhuǎn)相位的失衡振動推斷部，控制部具有布解開調(diào)整部，該布解 開調(diào)整部根據(jù)失衡振動檢測部的輸出和失衡振動推斷部的輸出中的至少一方的輸出來決 定布解開動作。利用該構(gòu)造，通過與衣物偏斜相應(yīng)地進行布解開動作，能夠減小布偏斜，從而能夠 降低脫水工序中的失衡振動。因而，能夠?qū)崿F(xiàn)降低隨著該振動產(chǎn)生的噪音、提高脫水轉(zhuǎn)速和 縮短脫水時間。


圖1是本發(fā)明的實施方式1的洗衣機控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是該實施方式的洗衣機的概略結(jié)構(gòu)圖。圖3是該實施方式的洗衣機的脫水轉(zhuǎn)速的序列圖。圖4是該實施方式的洗衣機的振動特性說明圖。圖5是詳細表示該實施方式的洗衣機的控制部的框圖。圖6是本發(fā)明的實施方式2的洗衣機控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖7是本發(fā)明的實施方式3的洗衣機控制裝置的框圖。
具體實施例方式下面，參照

本發(fā)明的實施方式。另外，并不是利用本實施方式來限定本發(fā) 明。實施方式1圖1是本發(fā)明的實施方式1的洗衣機的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是該洗衣機的概略結(jié)構(gòu)圖。 圖3是表示該洗衣機的脫水工序中起動時的轉(zhuǎn)速的序列圖。圖4是該洗衣機的脫水工序中 起動時的振動特性說明圖。圖5是詳細表示該洗衣機的控制部的框圖。在圖1中，洗衣機機構(gòu)部10具有作為收容衣物等洗滌物并使其旋轉(zhuǎn)的洗滌槽的 旋轉(zhuǎn)滾筒11。一邊控制旋轉(zhuǎn)滾筒11的速度一邊使其旋轉(zhuǎn)的電動機12由無刷電動機構(gòu)成。 洗衣機機構(gòu)部10具有將旋轉(zhuǎn)滾筒11可旋轉(zhuǎn)地裝在內(nèi)部并能夠放入水和作為洗滌物的衣物 的承受筒13。洗衣機機構(gòu)部10具有在內(nèi)部收容電動機12和承受筒13的殼體17。在殼體 17的前表面?zhèn)仍O(shè)有用于取出或放入衣物的投入口 18。在承受筒13和殼體17之間設(shè)有用 于將它們無間隙地連接的密封件14。承受筒13為了支承前高后低的姿態(tài)而利用支承彈簧 15支承。減震機構(gòu)16由用于降低洗滌時(電動機旋轉(zhuǎn)時)產(chǎn)生的振動而減少向殼體17、地面?zhèn)鬟f振動的彈簧要件和減震要件構(gòu)成。防振橡膠19用于將洗衣機機構(gòu)部10的殼體17 設(shè)置在地面上?？刂撇?0控制電動機12的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。速度檢測部21由檢測電動機12的轉(zhuǎn)速的霍爾IC構(gòu)成?？刂屏坑嬎悴?2由根據(jù) 作為速度檢測部21的輸出的電動機12的轉(zhuǎn)速來計算與目標轉(zhuǎn)速的誤差而計算控制量的控 制微型計算機構(gòu)成。驅(qū)動部23由倒相電路構(gòu)成，該倒相電路根據(jù)由控制量計算部22計算 出的控制量，對電動機12施加電動機控制電流或電動機轉(zhuǎn)速。在本實施方式中說明對電動 機12施加電動機控制電流的情況。失衡振動推斷部30根據(jù)自驅(qū)動部23輸出的電動機控 制電流或電動機轉(zhuǎn)速，推斷因在旋轉(zhuǎn)滾筒11內(nèi)洗滌的衣物偏斜而產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)滾筒11或殼 體17的失衡振動。在本實施方式中，說明失衡振動推斷部30根據(jù)自驅(qū)動部23輸出的電動 機控制電流來進行推斷的情況。失衡振動檢測部31例如由3軸加速傳感器(以下稱作3D 傳感器)構(gòu)成，直接檢測失衡振動。另外，失衡振動推斷部30并非僅根據(jù)自驅(qū)動部23輸出 的電動機控制電流來推斷，也能夠由電動機控制電流的變動或電動機轉(zhuǎn)速的變動來推斷。失衡振動推斷部30根據(jù)電動機控制電流或電動機轉(zhuǎn)速來推斷失衡振動的大小， 與其大小相應(yīng)地決定電動機12的加速/停止，決定提升電動機12的旋轉(zhuǎn)的加速度，決定目 標轉(zhuǎn)速。并且，失衡振動推斷部30推斷電動機12的旋轉(zhuǎn)相位。即，失衡振動推斷部30每隔 規(guī)定的時間追蹤失衡振動檢測部31的輸出，檢測振動最大時旋轉(zhuǎn)滾筒11的旋轉(zhuǎn)位置。以 檢測到的旋轉(zhuǎn)位置為中心地使旋轉(zhuǎn)滾筒11向左右正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)(急速正轉(zhuǎn)急速反轉(zhuǎn))，進行后 述的布解開。之后，通過后述的布解開調(diào)整部M向控制量計算部22發(fā)出指令。失衡振動檢測部31也根據(jù)旋轉(zhuǎn)滾筒11或殼體17的失衡振動的直接檢測值來決 定電動機12的加速/停止，決定使電動機12的旋轉(zhuǎn)提升的加速度，決定目標轉(zhuǎn)速。之后， 經(jīng)由布解開調(diào)整部M向控制量計算部22發(fā)出指令。布解開調(diào)整部M如后所述地根據(jù)失 衡振動推斷部30的推斷結(jié)果或者失衡振動檢測部31的檢測結(jié)果來推斷布解開動作。艮口， 為了解開布，控制旋轉(zhuǎn)滾筒11的反轉(zhuǎn)動作。在失衡振動推斷部30的值和失衡振動檢測部31的值中，通常是失衡振動檢測部 31的值優(yōu)先，在失衡振動檢測部31沒有輸出(也包括輸出大致為零的情況)的情況下、或 者失衡振動檢測部31的輸出信號恒定的情況下，僅失衡振動推斷部30的推斷值被用于推 斷。如圖2所示，在本實施方式中，利用正交的3個軸(X軸、Y軸、Z軸)定義滾筒式洗 衣機的振動方向。將電動機12的旋轉(zhuǎn)軸定義為Z軸，將從正面看洗衣機時的承受筒13的 左右方向定義為X軸，上下方向定義為Y軸。在圖2中，點A表示承受筒13的前側(cè)最上端 部，點B表示承受筒13的后側(cè)最上端部。因而，在點A能夠檢測承受筒13的前側(cè)振動，在 點B能夠檢測承受筒13的后側(cè)振動。圖3是表示脫水工序中起動時的轉(zhuǎn)速的序列圖。以SOrpm和120rpm的轉(zhuǎn)速定常 轉(zhuǎn)動恒定時間，并提升轉(zhuǎn)速，以超過承受筒13的支承機構(gòu)系統(tǒng)的共振轉(zhuǎn)速的400rpm的轉(zhuǎn)速 再次定常轉(zhuǎn)動之后，高速旋轉(zhuǎn)至脫水旋轉(zhuǎn)為止。另外，在本實施方式中，承受筒13的支承機 構(gòu)系統(tǒng)由支承彈簧15和減震機構(gòu)16構(gòu)成。圖4是表示以圖3的序列提升電動機12的轉(zhuǎn)速的情況下在承受筒13的點B檢測到的后側(cè)振動的振幅的振動特性圖。在圖4中，波形A、B表示承受筒13的振動的振幅。波 形A表示動態(tài)失衡，波形B表示靜態(tài)失衡。波形C表示電動機12的轉(zhuǎn)速的經(jīng)時變化，在時 刻Tl轉(zhuǎn)速為160rpm，在時刻T2轉(zhuǎn)速為220rpm，在時刻T3轉(zhuǎn)速為350rpm。作為靜態(tài)失衡的例子，是在旋轉(zhuǎn)滾筒11的前面單側(cè)(圖2中的點A)存在500g衣 物偏斜的情況。另外，只要是前面單側(cè)，則可以是上下任一側(cè)。作為動態(tài)失衡的例子，是衣 物偏斜在前下側(cè)(圖2中的點A下側(cè))存在300g、在相對的后下側(cè)(圖2中的點B下側(cè)) 存在300g的情況。由圖4可知，波形A在轉(zhuǎn)速為350rpm附近時產(chǎn)生很大的振動。另外，波形B在轉(zhuǎn) 速為160rpm和220rpm附近時產(chǎn)生很大的振動。160rpm時的振動是XYZ這3方向的平移振 動模式所結(jié)合而成的共振。另外，220rpm時的振動是繞X軸和繞Y軸的旋轉(zhuǎn)共振模式所結(jié) 合而成的共振。另外，350rpm時的振動是繞Z軸的旋轉(zhuǎn)振動模式的共振。在時刻T1，X軸Y 軸Z軸的振幅都同樣是很大的振幅。在時刻Τ2，X軸Y軸的振幅大于Z軸的振幅。在時刻 Τ3，Z軸的振幅表現(xiàn)得大于X軸Y軸的振幅。特別是在時刻Τ2和時刻Τ3，在動態(tài)失衡和靜 態(tài)失衡時各軸振幅的表現(xiàn)形式不同。因而，可知在判定是哪種失衡(動態(tài)還是靜態(tài))時應(yīng) 當看哪個軸的振幅。在本實施方式中所具有的構(gòu)造中，包含電動機12、洗滌槽11、承受筒13 在內(nèi)的重心位于洗滌槽11的旋轉(zhuǎn)軸上且后方減震機構(gòu)16的上方，因此，一般認為能夠獲得 圖4所示的特性。圖5是詳細表示控制部20的反饋控制系統(tǒng)的框圖，該控制部20用于控制使旋轉(zhuǎn) 滾筒11旋轉(zhuǎn)的電動機12的旋轉(zhuǎn)。在圖5中，在構(gòu)成控制量計算部22的微型計算機51內(nèi)， 與目標轉(zhuǎn)速《ref和實際的轉(zhuǎn)速com之差相應(yīng)地利用速度控制增益Kv控制電動機12的轉(zhuǎn) 速，能夠獲得目標的電動機驅(qū)動電流。與目標的電動機驅(qū)動電流和自微型計算機51輸出的 實際的電動機驅(qū)動電流之差相應(yīng)地利用電流控制增益Kc控制電動機驅(qū)動電流，能夠獲得 適當?shù)碾妱訖C驅(qū)動電流I。電動機驅(qū)動電流I被換算為電動機12的轉(zhuǎn)矩常數(shù)Kt。結(jié)果，換 算出旋轉(zhuǎn)滾筒11和電動機12的轉(zhuǎn)動慣量Js，從而計算出電動機12的轉(zhuǎn)速。此時，由衣物 的失衡導致的轉(zhuǎn)矩干擾TL對目標轉(zhuǎn)速coref產(chǎn)生影響，而實際的轉(zhuǎn)速成為com。在此，說明振動檢測的機理。在旋轉(zhuǎn)滾筒11內(nèi)產(chǎn)生衣物的失衡時，在電動機12的 作用下的旋轉(zhuǎn)滾筒11的旋轉(zhuǎn)變?yōu)闄E圓旋轉(zhuǎn)。因此，在失衡振動的力與支承機構(gòu)系統(tǒng)的共振 轉(zhuǎn)速(頻率)一致的情況下，會產(chǎn)生很大的振動。另一方面，因失衡振動而使電動機12受 到轉(zhuǎn)矩方向的干擾，在電動機控制系統(tǒng)中產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩變動、速度變動。將由振動導致的轉(zhuǎn)矩變動作為速度變動來檢測的情況能夠由(式1)獲得該轉(zhuǎn)矩 變動。ωm/TL = (1/J)/(S+KvXKcXKt/(J(1+Kc)))(式 1)將由振動導致的轉(zhuǎn)矩變動作為電流變動來檢測的情況可由(式2~)獲得該轉(zhuǎn)矩變 動。Iq/TL = KvXKc/(J(1+Kc))/(S+KvXKcXKt/(J(1+Kc)))(式 2)為了高精度地檢測，在原理上增大增益即可。但是，在增大增益時，信號的噪聲增 加。因此，增益增加，檢測精度(偏差)會具有極大值。這樣，在利用電動機控制系統(tǒng)的參 數(shù)檢測由振動導致電動機12的轉(zhuǎn)矩變動而推斷檢測振動的情況下，振動與電動機12的轉(zhuǎn) 矩變動之間為線形關(guān)系是很重要的。
因此，在本實施方式中具有以下構(gòu)造。第1，對于因衣物的失衡而產(chǎn)生的承受筒13 的振動，圖2所示的A點所在的前側(cè)振動和B點所在的后側(cè)振動的振幅大致一致。在本實 施方式中，由于采用包含電動機12、洗滌槽11、承受筒13在內(nèi)的重心位于洗滌槽11的旋轉(zhuǎn) 軸上且位于后方減震機構(gòu)16的上方的構(gòu)造，所以A點的前側(cè)振動和B點的后側(cè)振動的振幅 大致一致。承受筒13的后側(cè)振動成為電動機12的轉(zhuǎn)矩變動，利用控制參數(shù)檢測該變動。 即，在前側(cè)振動和后側(cè)振動的振幅關(guān)系為非線形時，在利用轉(zhuǎn)矩變動進行測定時，前側(cè)相對 于后側(cè)會出現(xiàn)極大的振動誤檢測等。但是，在本實施方式中，由于前側(cè)振動和后側(cè)振動的振 幅關(guān)系為線形，因此不會發(fā)生這樣的誤檢測。第2，失衡振動的共振模式在3個軸上分別是平移模式和旋轉(zhuǎn)模式。因此，共振模 式具有6個振動模式，在這6個振動模式中，對轉(zhuǎn)矩變動影響最大的振動模式是繞Z軸的旋 轉(zhuǎn)振動模式。因此，在本實施方式中，根據(jù)上述重心的位置，成為各振動模式所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速 (共振頻率)不與繞Z軸的旋轉(zhuǎn)振動模式相結(jié)合的構(gòu)造。第3，在本實施方式中，同樣地根據(jù)上述重心的位置，由3個結(jié)合而成的平移振動 模式、繞X軸和繞Y軸的結(jié)合而成的旋轉(zhuǎn)振動模式、繞Z軸的旋轉(zhuǎn)振動模式這3個振動模式 獨立的支承機構(gòu)系統(tǒng)構(gòu)成。共振轉(zhuǎn)速不對轉(zhuǎn)矩變動產(chǎn)生影響的大小順序是平移振動模式 <繞X軸和Y軸的旋轉(zhuǎn)振動模式<繞Z軸的旋轉(zhuǎn)振動模式。說明振動檢測序列。首先，如圖3所示，在將轉(zhuǎn)速從SOrpm提升到120rpm的工序 的加速狀態(tài)下檢測電動機控制電流的變動。在加速過程中，產(chǎn)生衣物的靜態(tài)失衡時，轉(zhuǎn)矩變 動也與靜態(tài)失衡的大小成正比例地變大，能夠以電流變動來檢測。加速度為5rpm/sec。在此，變動是檢測每旋轉(zhuǎn)1周的電流變動值。在失衡振動推斷部30檢測到加速過 程中變動值為閾值以上的情況、即(靜態(tài))失衡振動為閾值以上的情況下，向控制部20發(fā) 出停止電動機旋轉(zhuǎn)的指令，在解開布之后再次進行脫水起動運轉(zhuǎn)。另外，在3方向中的1個方向上的失衡振動為閾值以上的情況下，作為失衡振動檢 測部31的3D傳感器也與上述同樣地進行向控制部20發(fā)出停止電動機旋轉(zhuǎn)的指令，在解開 布之后再次進行脫水起動運轉(zhuǎn)的動作。在該轉(zhuǎn)速、即將轉(zhuǎn)速從SOrpm提升到120rpm的情況下，即使產(chǎn)生動態(tài)失衡，也幾乎 沒有振動，轉(zhuǎn)矩變動也很小。因此，進行靜態(tài)失衡的檢測來作為平移振動模式下的失衡振動 檢測。根據(jù)3D傳感器的輸出，在左右方向和前后方向的振動相等且大于上下方向的情 況下，布解開調(diào)整部24判定為前側(cè)的失衡。另外，在上下方向的振動大于左右方向或前后 方向的情況下，布解開調(diào)整部M判定為后側(cè)的失衡。根據(jù)該結(jié)果，布解開調(diào)整部M在前側(cè) 失衡的情況下以小于2周旋轉(zhuǎn)的急劇加速急劇反轉(zhuǎn)進行解開，在后側(cè)失衡的情況下以2周 旋轉(zhuǎn)以上的急劇加速急劇反轉(zhuǎn)進行解開。S卩，布解開調(diào)整部M由3D傳感器的3個信號的大小和相位關(guān)系檢測失衡振動而 決定布解開動作。另外，除此之外，布解開調(diào)整部M也能夠由3D傳感器的3個信號和轉(zhuǎn)速 信號或者控制電流信號的大小及相位關(guān)系檢測失衡振動而決定布解開動作。接著，在圖3所示的將轉(zhuǎn)速從120rpm提升到400rpm的工序中，在轉(zhuǎn)速從150rpm 附近達到250rpm的區(qū)間中，失衡振動推斷部30在加速狀態(tài)下檢測電動機控制電流的變動。 在加速過程中產(chǎn)生衣物的靜態(tài)失衡時，轉(zhuǎn)矩變動也與靜態(tài)失衡的大小成正比例地變大，能夠以電流變動來檢測。在此，變動是檢測每旋轉(zhuǎn)1周的電流變動值。在失衡振動推斷部30檢測到加速過 程中變動值為閾值以上的情況、即(靜態(tài))失衡振動為閾值以上的情況下，向控制部20發(fā) 出停止電動機旋轉(zhuǎn)的指令，在解開布之后再次進行脫水起動。在此，檢測的共振是繞X軸和繞Y軸的旋轉(zhuǎn)振動模式的共振。在存在靜態(tài)失衡的 情況下產(chǎn)生很大的振動、很大的轉(zhuǎn)矩變動，能夠通過電流變動高精度地檢測。另外，在3方向中的1個方向上的失衡振動為閾值以上的情況下，作為失衡振動檢 測部31的3D傳感器也與上述同樣地向控制部20發(fā)出停止電動機旋轉(zhuǎn)的指令，在解開布之 后再次進行脫水起動。在此，由于靜態(tài)失衡的振動大于動態(tài)失衡的振動，因此，繞X軸和繞 Y軸的旋轉(zhuǎn)振動模式下的失衡振動的檢測進行靜態(tài)失衡的檢測。另外，同樣地根據(jù)3D傳感器的輸出，在左右方向和前后方向的振動較大且相等的 情況下，布解開調(diào)整部M判定為前側(cè)的失衡，在上下方向的振動較大的情況下，布解開調(diào) 整部M判定為后側(cè)的失衡。然后，根據(jù)該結(jié)果，布解開調(diào)整部M在前側(cè)失衡的情況下以小 于2周旋轉(zhuǎn)的急劇加速急劇反轉(zhuǎn)進行解開，在后側(cè)失衡的情況下以2周旋轉(zhuǎn)以上的急劇加 速急劇反轉(zhuǎn)進行解開。最后，在將轉(zhuǎn)速從120rpm提升到400rpm的工序中、在轉(zhuǎn)速從250rpm達到400rpm 的轉(zhuǎn)速的區(qū)間中，在加速狀態(tài)下檢測電動機控制電流的變動。在加速過程中產(chǎn)生衣物的動 態(tài)失衡時，轉(zhuǎn)矩變動也與其大小成正比例地變大，能夠通過電流變動來檢測。在此，變動是指檢測每旋轉(zhuǎn)1周的電流變動值。在失衡振動推斷部30檢測到加速 過程中變動值為閾值以上的情況、即動態(tài)失衡振動為閾值以上的情況下，向控制部20發(fā)出 停止電動機旋轉(zhuǎn)的指令，在解開布之后再次進行脫水起動。在此，檢測的共振是繞Z軸(電動機旋轉(zhuǎn)軸)的旋轉(zhuǎn)振動模式的共振。在存在動 態(tài)失衡的情況下產(chǎn)生很大的振動、很大的轉(zhuǎn)矩變動，能夠通過電流變動高精度地檢測。另外，即使在3方向中的1個方向上的失衡振動為閾值以上的情況下，作為失衡振 動檢測部31的3D傳感器也與上述同樣地向控制部20發(fā)出停止電動機旋轉(zhuǎn)的指令，在解開 布之后再次進行脫水起動。在此，由于動態(tài)失衡的振動大于靜態(tài)失衡的振動，因此，進行動 態(tài)失衡的檢測來作為繞Z軸的旋轉(zhuǎn)振動模式下的失衡振動的檢測。布解開調(diào)整部M利用 緩慢的反轉(zhuǎn)進行解開。這樣，由于利用共振所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速來辨別是動態(tài)失衡還是靜態(tài)失衡，因此在失衡 振動為閾值以上的情況下進行的布解開動作也能夠根據(jù)這些原因來區(qū)別進行。即，在小于 250rpm的轉(zhuǎn)速下變動值大于閾值的情況下判定為靜態(tài)失衡，以急劇加速急劇反轉(zhuǎn)進行布解 開動作。另外，在250rpm以上的轉(zhuǎn)速下變動值大于閾值的情況下判定為動態(tài)失衡，以緩慢 的反轉(zhuǎn)進行布解開動作。另外，在將轉(zhuǎn)速向400rpm以上的高速脫水旋轉(zhuǎn)提升的情況下，也根據(jù)是動態(tài)失衡 還是靜態(tài)失衡這樣的失衡的形態(tài)和其大小來決定解開方法。即使變動值為閾值以下，在根據(jù)變動值進行振動推斷時，在繞Z軸的共振模式 最大的情況下，也判定為動態(tài)失衡，以lOrpm/sec緩慢地進行加速，使高速脫水轉(zhuǎn)速為 830rpm。但是，在根據(jù)變動值的振動推斷判定為靜態(tài)失衡的情況下，以15rpm/sec進行加 速，使高速脫水轉(zhuǎn)速為900rpm。這些判斷由失衡振動推斷部30進行。
另外，最高轉(zhuǎn)速根據(jù)達到高速脫水旋轉(zhuǎn)的時刻的失衡狀態(tài)、振動狀態(tài)來決定。例 如，即使最高轉(zhuǎn)速為1600rpm，也在高速脫水轉(zhuǎn)速下的失衡狀態(tài)被判定為動態(tài)失衡的情況 下，使最高轉(zhuǎn)速為1200rpm，在判定為靜態(tài)失衡的情況下，使最高轉(zhuǎn)速為1300rpm。以上，在本實施方式中，布解開調(diào)整部M根據(jù)失衡振動檢測部31的輸出和失衡振 動推斷部30的輸出中的至少一方的輸出，來進行決定了的與衣物偏斜相應(yīng)的布解開動作。 由此，能夠減小布偏斜，從而能夠降低脫水工序中的失衡振動。與此同時，能夠?qū)崿F(xiàn)降低隨 著該振動產(chǎn)生的噪音、提高脫水轉(zhuǎn)速和縮短脫水時間。實施方式2圖6是本發(fā)明的實施方式2的洗衣機控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。在圖6中，基本構(gòu)造 與實施方式1相同，對相同的構(gòu)成要件標注相同的附圖標記，其詳細說明引用實施方式1的 內(nèi)容。本實施方式與實施方式1的不同之處在于，控制部20具有轉(zhuǎn)速校正部25，該轉(zhuǎn)速 校正部25根據(jù)失衡振動檢測部31或失衡振動推斷部30的信號，以下述方式控制電動機12 的轉(zhuǎn)速，即，使電動機12的旋轉(zhuǎn)不停止地減速。另外，還具有布解開指令部沈，該布解開指 令部沈利用該轉(zhuǎn)速校正部25使旋轉(zhuǎn)不停止地減速地指示布解開調(diào)整部M的布解開動作。 即，在實施方式1中，根據(jù)失衡振動檢測部31或失衡振動推斷部30的信號，使電動機12的 旋轉(zhuǎn)暫時停止，之后進行布解開動作，但在本實施方式中，使電動機12的旋轉(zhuǎn)不停止地減 速，之后進行布解開動作。在利用作為失衡振動檢測部31的3D傳感器或者失衡振動推斷部30判定為失衡 振動的量大于閾值的情況下，轉(zhuǎn)速校正部25根據(jù)該判定值校正轉(zhuǎn)速，使得起動時的轉(zhuǎn)速 減速。在靜態(tài)失衡的情況下校正為減速至45rpm/min，在動態(tài)失衡的情況下校正為減速至 eOrpm/min。靜態(tài)失衡時減速至較低轉(zhuǎn)速的理由在于要進行正反急劇反轉(zhuǎn)動作。并且，確認以目標轉(zhuǎn)速G5rpm/min、60rpm/min)旋轉(zhuǎn)的狀況，之后，布解開指令部 26指示與失衡狀態(tài)相應(yīng)的布解開動作。在該低速旋轉(zhuǎn)的情況下，衣物在洗滌槽11的下方滾 動旋轉(zhuǎn)，或者衣物在到達洗滌槽11的上方之后落下來。因而，由從衣物傳遞到洗滌槽11的 沖擊導致電動機轉(zhuǎn)矩改變，發(fā)生無法將洗滌槽11的轉(zhuǎn)速控制為恒定轉(zhuǎn)速的狀況。因此，與 該狀況下的轉(zhuǎn)速變動相應(yīng)地增加或減少解開衣物的重復次數(shù)。在轉(zhuǎn)速變動較大的情況下， 判斷為失衡振動的量較大，增加重復次數(shù)。解開衣物通過這樣的方式來進行，即，例如，使低 速旋轉(zhuǎn)向一個方向持續(xù)規(guī)定時間，而使衣物滾動旋轉(zhuǎn)、或者使衣物在到達洗滌槽11的上方 之后落下來?；蛘撸ㄟ^重復正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)動作來進行。以上，在本實施方式中，利用轉(zhuǎn)速校正部25，以使電動機12的旋轉(zhuǎn)不停止地減速 的方式來決定轉(zhuǎn)速。之后，利用布解開指令部26來決定反轉(zhuǎn)的重復次數(shù)。由此，在本實施 方式中，進行與所判斷出的衣物偏斜相應(yīng)的布解開動作。由此，能夠減小布偏斜，從而能夠 降低脫水工序中的失衡振動。并且，能夠?qū)崿F(xiàn)降低隨著該振動產(chǎn)生的噪音、提高脫水轉(zhuǎn)速和 縮短脫水時間。實施方式3圖7是本發(fā)明的實施方式3的洗衣機控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。在圖7中，基本構(gòu)造 與實施方式1相同，對相同的構(gòu)成要件標注相同的附圖標記，引用實施方式1的內(nèi)容作為其 詳細說明。
本實施方式與實施方式1的不同之處在于，具有脫水轉(zhuǎn)速決定部27，該脫水轉(zhuǎn)速 決定部27根據(jù)失衡振動檢測部31或者失衡振動推斷部30的信號來控制脫水轉(zhuǎn)速(本實 施方式中是400rpm以下的轉(zhuǎn)速)。利用采用3D傳感器的失衡振動檢測部31和失衡振動推斷部30的信號，不僅在定 常轉(zhuǎn)速區(qū)域(在本實施方式中是80、120、40011)111的轉(zhuǎn)速)中能夠檢測失衡振動、失衡量，在 轉(zhuǎn)速加速區(qū)域(在本實施方式中是80 120rpm、120 400rpm的加速區(qū)域)中也能夠檢測 失衡振動、失衡量。在本實施方式中，根據(jù)該檢測結(jié)果來決定脫水轉(zhuǎn)速。由圖3、圖4，在轉(zhuǎn) 速不超過400r/min、失衡量小于300g的情況下(無論是靜態(tài)失衡還是動態(tài)失衡)，使初始 的定常轉(zhuǎn)速(在本實施方式中是400rpm)以lOOOr/min來加速。在定常轉(zhuǎn)動之后(在本實 施方式中是IOOOrpm)，決定最高轉(zhuǎn)速。另外，在失衡量大于等于300g、小于500g的情況下 (無論是靜態(tài)失衡還是動態(tài)失衡)，使初始的定常轉(zhuǎn)速以900r/min來加速。在其他情況下， 使初始的定常轉(zhuǎn)速以800r/min來加速。在這種情況下，將最高轉(zhuǎn)速分別設(shè)定為1300rpm、 1200rpmo在由初始的定常轉(zhuǎn)速GOOrpm)判定失衡而決定定常轉(zhuǎn)速之后，判定失衡來決定 最高轉(zhuǎn)速。以上，在本實施方式中，利用脫水轉(zhuǎn)速決定部27來決定初始的定常轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn) 速。由此，能夠降低脫水工序中的失衡振動，并且，能夠?qū)崿F(xiàn)降低隨著該振動產(chǎn)生的噪音、提 高脫水轉(zhuǎn)速和縮短脫水時間。即，在產(chǎn)生某種失衡的情況下，使轉(zhuǎn)速上升時，振動的大小與 轉(zhuǎn)速成正比例地變大。因而，與失衡的大小相應(yīng)地決定脫水轉(zhuǎn)速有助于抑制振動。另外，在各實施方式中，在3軸結(jié)合而成的平移振動模式、繞X軸和繞Y軸的旋轉(zhuǎn) 振動模式、繞電動機轉(zhuǎn)軸(Z軸)的旋轉(zhuǎn)振動模式這3個模式下推斷失衡振動。但是，在平 移振動模式和繞Z軸的旋轉(zhuǎn)振動模式這兩個模式下、或者在繞X軸或繞Y軸的旋轉(zhuǎn)振動模 式和繞Z軸的旋轉(zhuǎn)振動模式這兩個模式下進行推斷，也能夠獲得同樣的效果。另外，在各實施方式中，3個平移振動模式相結(jié)合，繞X軸和繞Y軸的旋轉(zhuǎn)振動模式 相結(jié)合，但只要繞Z軸的旋轉(zhuǎn)振動模式和其他的模式不結(jié)合，就存在同樣的效果。像以上說明的那樣，本發(fā)明包括用于使衣物旋轉(zhuǎn)的洗滌槽、用于驅(qū)動洗滌槽使其 旋轉(zhuǎn)的電動機、用于收容洗滌槽并利用支承部彈性支承在殼體內(nèi)的承受筒、用于控制電動 機的控制部、用于檢測承受筒的失衡振動或者殼體的失衡振動的失衡振動檢測部、根據(jù)控 制部的輸出來推斷失衡振動的大小和電動機的旋轉(zhuǎn)相位的失衡振動推斷部，控制部具有布 解開調(diào)整部，該布解開調(diào)整部根據(jù)失衡振動檢測部的輸出和失衡振動推斷部的輸出中的至 少一方的輸出來決定布解開動作。利用該構(gòu)造，通過與衣物偏斜相應(yīng)地進行布解開動作，能夠減小布偏斜，從而能夠 降低脫水工序中的失衡振動。因而，能夠?qū)崿F(xiàn)降低隨著該振動產(chǎn)生的噪音、提高脫水轉(zhuǎn)速和 縮短脫水時間。另外，本發(fā)明的失衡推斷部具有根據(jù)承受筒的每個振動模式下電動機的轉(zhuǎn)速或者 控制電流來推斷失衡振動的大小的構(gòu)造。由此，與衣物偏斜相應(yīng)地進行布解開動作，并且，能夠減小布偏斜。與此同時，能夠 降低脫水工序中的失衡振動，從而能夠?qū)崿F(xiàn)降低隨著該振動產(chǎn)生的噪音、提高脫水轉(zhuǎn)速和 縮短脫水時間。另外，本發(fā)明的控制部具有以使電動機的旋轉(zhuǎn)不停止地減速的方式控制電動機轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速校正部、用于指示布解開調(diào)整部的布解開動作的布解開指令部。利用該構(gòu)造，與衣物偏斜相應(yīng)地進行布解開，能夠減小布偏斜。因而，能夠降低脫 水工序中的失衡振動，并且，能夠?qū)崿F(xiàn)降低隨著該振動產(chǎn)生的噪音、提高脫水轉(zhuǎn)速和縮短脫 水時間。另外，不需要起動電流，能夠減少消耗電力而謀求節(jié)能。另外，本發(fā)明的失衡振動檢測部由能夠檢測3方向的振動的加速度傳感器構(gòu)成， 布解開調(diào)整部具有由加速度傳感器的3方向的3個信號的大小與電動機的旋轉(zhuǎn)相位的關(guān)系 推斷失衡振動的狀態(tài)而決定布解開動作的構(gòu)造。利用該構(gòu)造，能夠高精度地推斷衣物的偏斜狀態(tài)，并且，能夠與衣物偏斜相應(yīng)地進 行布解開。由此，能夠減小布偏斜，從而能夠降低脫水工序中的失衡振動。并且，能夠?qū)崿F(xiàn) 降低隨著該振動產(chǎn)生的噪音、提高脫水轉(zhuǎn)速和縮短脫水時間。另外，本發(fā)明的失衡振動檢測部由能夠檢測3方向的振動的加速度傳感器構(gòu)成， 布解開調(diào)整部具有由加速度傳感器的3方向的3個信號的大小、電動機的轉(zhuǎn)速信號或者控 制電流信號的大小、電動機的旋轉(zhuǎn)相位的關(guān)系推斷失衡振動的狀態(tài)而決定布解開動作的構(gòu)造。利用該構(gòu)造，能夠高精度地推斷衣物的偏斜狀態(tài)和電動機的負荷量，并且，能夠與 衣物偏斜相應(yīng)地進行布解開。由此，能夠減小布偏斜，從而能夠降低脫水工序中的失衡振 動。并且，能夠?qū)崿F(xiàn)降低隨著該振動產(chǎn)生的噪音、提高脫水轉(zhuǎn)速和縮短脫水時間。另外，本發(fā)明的失衡振動檢測部由能夠檢測3方向的振動的加速度傳感器構(gòu)成， 布解開調(diào)整部具有由失衡振動檢測部的加速度傳感器的3方向的3個信號的大小與由失衡 推斷部推斷的失衡振動的大小來決定布解開動作的構(gòu)造。利用該構(gòu)造，能夠減小布偏斜，從而能夠降低脫水工序中的失衡振動，并且，能夠 實現(xiàn)降低隨著該振動產(chǎn)生的噪音、提高脫水轉(zhuǎn)速和縮短脫水時間。另外，本發(fā)明的布解開調(diào)整部具有在失衡振動檢測部的輸出恒定或者輸出接近零 的情況下，僅根據(jù)失衡振動推斷部的信號來決定布解開動作的構(gòu)造。利用該構(gòu)造，能夠減小布偏斜，從而能夠降低脫水工序中的失衡振動，并且，能夠 實現(xiàn)降低隨著該振動產(chǎn)生的噪音、提高脫水轉(zhuǎn)速和縮短脫水時間。另外，本發(fā)明的失衡振動檢測部具有檢測承受筒前側(cè)的振動的構(gòu)造。利用該構(gòu)造，即使在少量衣物的情況下也能夠高精度地檢測失衡。因而，通過與衣 物偏斜相應(yīng)地進行布解開動作，能夠減小布偏斜，從而能夠降低脫水工序中的失衡振動。并 且，能夠?qū)崿F(xiàn)降低隨著該振動產(chǎn)生的噪音、提高脫水轉(zhuǎn)速和縮短脫水時間。另外，本發(fā)明的失衡振動推斷部具有根據(jù)電動機的轉(zhuǎn)速變動、電動機的控制電流 變動、及電動機的控制電流中的至少一個來推斷失衡振動的大小的構(gòu)造。利用該構(gòu)造，能夠高精度地推斷失衡振動，通過與衣物偏斜相應(yīng)地進行布解開，能 夠減小布偏斜。因而，能夠降低脫水工序中的失衡振動，并且，能夠?qū)崿F(xiàn)降低隨著該振動產(chǎn) 生的噪音、提高脫水轉(zhuǎn)速和縮短脫水時間。另外，本發(fā)明的控制部具有根據(jù)失衡振動檢測部的輸出和失衡振動推斷部的輸出 中的至少一方的輸出來決定脫水轉(zhuǎn)速的脫水轉(zhuǎn)速決定部。利用該構(gòu)造，通過與衣物偏斜相應(yīng)地進行布解開動作，能夠減小布偏斜，從而能夠 降低脫水工序中的失衡振動。因而，能夠?qū)崿F(xiàn)降低隨著該振動產(chǎn)生的噪音、提高脫水轉(zhuǎn)速和縮短脫水時間。工業(yè)實用件如上所述，本發(fā)明的洗衣機能夠減小布偏斜而降低脫水工序中的失衡振動，從而 能夠?qū)崿F(xiàn)降低隨著振動產(chǎn)生的噪音、提高脫水轉(zhuǎn)速和縮短脫水時間，因此，作為洗衣機有用。附圖標記說明10、洗衣機機構(gòu)部；11、洗滌槽；12、電動機；13、承受筒；14、密封件；15、支承彈簧； 16、減震機構(gòu)；17、殼體；18、投入口 ；19、防振橡膠；20、控制部；21、速度檢測部；22、控制量 計算部；23、驅(qū)動部；24、布解開調(diào)整部；25、轉(zhuǎn)速校正部；26、布解開指令部；27、脫水轉(zhuǎn)速決 定部；30、失衡振動推斷部；31、失衡振動檢測部。
權(quán)利要求
1.一種洗衣機，其特征在于，該洗衣機包括用于使衣物旋轉(zhuǎn)的洗滌槽、用于驅(qū)動上述洗滌槽使該洗滌槽旋轉(zhuǎn)的電 動機、用于收容上述洗滌槽并利用支承部彈性支承在殼體內(nèi)的承受筒、用于控制上述電動 機的控制部、用于檢測上述承受筒的失衡振動或者上述殼體的失衡振動的失衡振動檢測 部、根據(jù)上述控制部的輸出來推斷上述失衡振動的大小和上述電動機的旋轉(zhuǎn)相位的失衡振 動推斷部，上述控制部具有布解開調(diào)整部，該布解開調(diào)整部根據(jù)上述失衡振動檢測部的輸 出和上述失衡振動推斷部的輸出中的至少一方的輸出來決定布解開動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗衣機，其特征在于，上述失衡推斷部根據(jù)上述承受筒的每個振動模式下上述電動機的轉(zhuǎn)速或者控制電流 來推斷上述失衡振動的大小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗衣機，其特征在于，上述控制部具有用于以使上述電動機的旋轉(zhuǎn)不停止地減速的方式控制上述電動機轉(zhuǎn) 速的轉(zhuǎn)速校正部、用于指示上述布解開調(diào)整部的布解開動作的布解開指令部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗衣機，其特征在于，上述失衡振動檢測部由能夠檢測3方向的振動的加速度傳感器構(gòu)成，上述布解開調(diào)整 部由上述加速度傳感器的上述3方向的3個信號的大小與上述電動機的旋轉(zhuǎn)相位的關(guān)系推 斷上述失衡振動的狀態(tài)而決定布解開動作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗衣機，其特征在于，上述失衡振動檢測部由能夠檢測3方向的振動的加速度傳感器構(gòu)成，上述布解開調(diào)整 部由上述加速度傳感器的上述3方向的3個信號的大小、上述電動機的轉(zhuǎn)速信號或者控制 電流信號的大小、上述電動機的旋轉(zhuǎn)相位這三者間的關(guān)系推斷上述失衡振動的狀態(tài)而決定 布解開動作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗衣機，其特征在于，上述失衡振動檢測部由能夠檢測3方向的振動的加速度傳感器構(gòu)成，上述布解開調(diào)整 部由上述失衡振動檢測部的上述加速度傳感器的上述3方向的3個信號的大小與由上述失 衡推斷部推斷的上述失衡振動的大小來決定布解開動作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗衣機，其特征在于，在上述失衡振動檢測部的輸出恒定或者輸出接近零的情況下，上述布解開調(diào)整部僅根 據(jù)上述失衡振動推斷部的信號來決定布解開動作。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗衣機，其特征在于，上述失衡振動檢測部用于檢測上述承受筒前側(cè)的振動。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗衣機，其特征在于，上述失衡振動推斷部根據(jù)上述電動機的轉(zhuǎn)速變動、上述電動機的控制電流變動、及上 述電動機的控制電流中的至少一個來推斷上述失衡振動的大小。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗衣機，其特征在于，上述控制部具有根據(jù)上述失衡振動檢測部的輸出和上述失衡振動推斷部的輸出中的 至少一方的輸出來決定脫水轉(zhuǎn)速的脫水轉(zhuǎn)速決定部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種洗衣機。該洗衣機包括用于檢測承受筒(13)的失衡振動或者殼體(17)的失衡振動的失衡振動檢測部(31)、根據(jù)控制電動機(12)的控制部(20)的輸出來推斷失衡振動的大小和電動機(12)的旋轉(zhuǎn)相位的失衡振動推斷部(30)，控制部(20)具有根據(jù)失衡振動檢測部(31)的輸出和失衡振動推斷部(30)的輸出中的至少一方的輸出來決定布解開動作的布解開調(diào)整部(24)，從而減小衣物的偏斜而降低脫水工序中的失衡振動。
文檔編號D06F33/02GK102131976SQ20098013286
公開日2011年7月20日 申請日期2009年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月22日
發(fā)明者蒲生健, 高祖洋 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社