專利名稱：洗衣機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種洗衣機(jī)，該洗衣機(jī)具有經(jīng)由多個(gè)彈性支撐機(jī)構(gòu)支撐在框體(殼體)內(nèi)的水槽和配置在該水槽內(nèi)、在內(nèi)部具備攪拌翼的洗衣槽，通過(guò)使上述洗衣槽旋轉(zhuǎn)而使收納在該洗衣槽內(nèi)的衣物脫水。
背景技術(shù)：
所謂立式的全自動(dòng)洗衣機(jī)，具有經(jīng)由多個(gè)彈性支撐機(jī)構(gòu)支撐在框體內(nèi)的水槽和配置在該水槽內(nèi)、在內(nèi)部具備攪拌翼的洗衣槽，使攪拌翼旋轉(zhuǎn)進(jìn)行洗滌，進(jìn)行漂洗(沖洗)運(yùn)轉(zhuǎn)，并通過(guò)使洗衣槽高速旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行脫水運(yùn)轉(zhuǎn)。在這樣的結(jié)構(gòu)的洗衣機(jī)中，如果在洗衣槽內(nèi)的衣物的分布狀態(tài)相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸不平衡(unbalance)時(shí)使洗衣槽高速旋轉(zhuǎn)，則會(huì)有衣物由于離心力而貼在內(nèi)周壁上從而變?yōu)椴黄胶鉅顟B(tài)，振動(dòng)、噪音變大的問(wèn)題。
以往，在產(chǎn)生這樣的不平衡狀態(tài)下的旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)使水槽接觸設(shè)置在水槽的外側(cè)的杠桿開(kāi)關(guān)(lever switch)的驅(qū)動(dòng)杠桿(lever)，使該杠桿開(kāi)關(guān)接通(on)，從而使旋轉(zhuǎn)停止來(lái)進(jìn)行應(yīng)對(duì)。但是，洗衣槽旋轉(zhuǎn)時(shí)水槽振動(dòng)的狀態(tài)有時(shí)根據(jù)衣物在洗衣槽內(nèi)的分布狀態(tài)而不同。在圖10(a)～圖10(d)中，用洗衣槽的縱剖圖表示衣物的分布狀態(tài)的典型例子。
在圖10中，用剖面線(hatching)不同的圓表示衣物不均勻(偏在)分布的部分。圖10(a)為衣物從洗衣槽的底部某種程度均勻地分布、而在上方的一部分上衣物不均勻的情況(上不平衡狀態(tài))，圖10(b)為衣物偏在洗衣槽底部的一邊的情況(下不平衡狀態(tài))，圖10(c)為衣物偏在洗衣槽的一側(cè)(上下)的情況(并進(jìn)不平衡狀態(tài))。當(dāng)在這些不平衡狀態(tài)下洗衣槽高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，在水槽上產(chǎn)生橫搖(橫傾)振動(dòng)。而且，圖10(d)為衣物以在洗衣槽的上下相對(duì)向的狀態(tài)不均勻分布的情況(對(duì)向不平衡狀態(tài))。當(dāng)在該不平衡狀態(tài)下洗衣槽高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，在水槽上產(chǎn)生縱擺(俯仰)振動(dòng)。
其中，當(dāng)在圖10(a)～圖10(c)的狀態(tài)下產(chǎn)生橫搖振動(dòng)時(shí)，水槽的橫方向的變位量(不平衡量，偏心量)較大，因此水槽容易觸碰到杠桿開(kāi)關(guān)，比較容易檢測(cè)到。但是，當(dāng)在圖10(d)的狀態(tài)下產(chǎn)生縱擺振動(dòng)時(shí)，水槽的橫方向的變位量較小，水槽難以觸碰到杠桿開(kāi)關(guān)，因此比較難以檢測(cè)到。
但是，近年來(lái)為了驅(qū)動(dòng)洗衣機(jī)中所使用的馬達(dá)(motor)，應(yīng)用矢量控制(vector control)的技術(shù)逐漸得到推廣(例如參照專利文獻(xiàn)1、2)。在矢量控制中，由于可以根據(jù)扭矩(torque)電流分量(q軸電流)高精度地控制馬達(dá)的輸出扭矩，因此可以很容易地檢測(cè)到圖10(d)的狀態(tài)的縱擺振動(dòng)。例如，在雖然施加了將扭矩電流分量設(shè)為目標(biāo)值的指令，但仍無(wú)法得到所希望的馬達(dá)的轉(zhuǎn)速時(shí)，可以推定為馬達(dá)的輸出的一部分被水槽的振動(dòng)所消耗的結(jié)果，因此可以判定為旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的不平衡量(振動(dòng))較大。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)2001-276468號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開(kāi)2004-49631號(hào)公報(bào)另外，作為提高洗衣機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率的方法，有使用輸出扭矩更高的馬達(dá)的方法。作為該方法，以往使用例如用磁力極強(qiáng)的釹磁石(neodymiummagnet)等構(gòu)成轉(zhuǎn)子(rotor)的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)(brushless DC motor)那樣的高輸出的馬達(dá)。此時(shí)，即使馬達(dá)的輸出的一部分由于產(chǎn)生振動(dòng)而被消耗也可以維持較高的轉(zhuǎn)速，因此在上述方式中，具有難以檢測(cè)到不平衡量的問(wèn)題。
這里，在專利文獻(xiàn)1的滾筒式洗衣機(jī)(drum-type washer)中，檢出滾筒的1轉(zhuǎn)(周期)中的扭矩電流分量的變動(dòng)幅度α，從而檢測(cè)到滾筒的不平衡量。但是，通過(guò)這樣的方式，無(wú)法檢測(cè)到圖10(d)所示那樣的、立式洗衣機(jī)獨(dú)特的構(gòu)造所引起的振動(dòng)模式(pattern)。另外，專利文獻(xiàn)2也是滾筒式洗衣機(jī)，由低通濾波器(low pass filter)對(duì)q軸電流進(jìn)行積分而進(jìn)行平方運(yùn)算，進(jìn)而根據(jù)通過(guò)低通濾波器的結(jié)果而得到的變動(dòng)幅度H，判定滾筒旋轉(zhuǎn)時(shí)的平衡(balance)是否適當(dāng)。但是，通過(guò)該方法與專利文獻(xiàn)1相同，也無(wú)法檢測(cè)到立式洗衣機(jī)中獨(dú)特的振動(dòng)模式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于更加高精度地檢測(cè)到在所謂立式洗衣機(jī)中在洗衣槽旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的水槽的不平衡量。
本發(fā)明的洗衣機(jī)，其特征在于其具有經(jīng)由多個(gè)彈性支撐機(jī)構(gòu)支撐在框體內(nèi)的水槽和配置在該水槽內(nèi)、在內(nèi)部具備攪拌翼的洗衣槽，通過(guò)使上述洗衣槽旋轉(zhuǎn)而使收納在該洗衣槽內(nèi)的衣物脫水，該洗衣機(jī)具備不平衡量檢測(cè)裝置，該不平衡量檢測(cè)裝置，對(duì)于通過(guò)對(duì)使上述洗衣槽旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)進(jìn)行矢量控制而檢出的扭矩電流分量，求出每個(gè)規(guī)定期間的平均值，并基于該平均值的變動(dòng)檢測(cè)在上述洗衣槽旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下的不平衡量。
即，本發(fā)明的發(fā)明人，對(duì)于洗衣槽旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生水槽的縱擺振動(dòng)的情況，觀察了所檢出的扭矩電流分量的狀態(tài)。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，如果只觀察扭矩電流分量，無(wú)法觀察到可明確檢測(cè)到的變動(dòng)，但如果觀察扭矩電流分量的每個(gè)規(guī)定時(shí)間的平均值的變動(dòng)，則在產(chǎn)生縱擺振動(dòng)時(shí)，該變動(dòng)明確地變大。因此，不平衡量檢測(cè)裝置，根據(jù)上述的檢測(cè)方法，可以抑制水槽縱擺振動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的不平衡量的增大。
根據(jù)本發(fā)明，在使用高輸出的馬達(dá)時(shí)，可以可靠地檢測(cè)到通過(guò)以往的方式難以檢測(cè)到的、由立式洗衣機(jī)的構(gòu)造引起的獨(dú)特的現(xiàn)象—水槽的縱擺振動(dòng)的產(chǎn)生。


圖1為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例、表示馬達(dá)的轉(zhuǎn)速?gòu)腘1rpm上升到N3rpm～的過(guò)程中的水槽的振動(dòng)狀態(tài)的波形和表示該情況下的q軸電流波形的圖；
圖2(a)是表示產(chǎn)生橫搖振動(dòng)時(shí)、不產(chǎn)生橫搖振動(dòng)時(shí)的q軸電流波形的圖，圖2(b)是表示求出q軸電流波形振幅的有效值的過(guò)程的圖；圖3是表示水槽與框體相接觸時(shí)的電流波形的圖，圖3(a)是表示與圖6相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速實(shí)測(cè)值的圖，圖3(b)是表示q軸電流波形的圖，圖3(c)是表示q軸電流的有效值的圖；圖4是剖開(kāi)立式全自動(dòng)洗衣機(jī)的一部分進(jìn)行表示的縱剖側(cè)視圖；圖5是表示以控制裝置為中心的控制-驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的功能框圖；圖6表示脫水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的馬達(dá)的轉(zhuǎn)速的控制狀態(tài)；圖7是表示水槽的橫搖檢測(cè)處理的內(nèi)容的流程圖；圖8是表示其縱擺檢測(cè)處理的內(nèi)容的流程圖；圖9是表示水槽的相對(duì)于框體的接觸檢測(cè)處理的內(nèi)容的流程圖；圖10是表示衣物的不平衡分布狀態(tài)的典型例的圖，圖10(a)表示上不平衡狀態(tài)，圖10(b)表示下不平衡狀態(tài)，圖10(c)表示并進(jìn)不平衡狀態(tài)，圖10(d)表示相對(duì)不平衡狀態(tài)。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明在附圖中，2表示框體，4表示水槽，5表示彈性支撐機(jī)構(gòu)，6表示洗衣槽，8表示攪拌翼，10表示馬達(dá)，20表示微型計(jì)算機(jī)(不平衡量檢測(cè)裝置)。
具體實(shí)施例方式
下面，參照?qǐng)D1～圖9對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖4是剖開(kāi)立式全自動(dòng)洗衣機(jī)的一部分進(jìn)行表示的縱剖側(cè)視圖。洗衣機(jī)本體1由矩形箱狀的框體2和設(shè)置在框體2的上面的中空狀的頂蓋(top cover)3構(gòu)成。在上述框體2的內(nèi)部，通過(guò)由支撐軸5a以及彈簧5b構(gòu)成的彈性支撐機(jī)構(gòu)5(實(shí)際上為多個(gè)，但圖中僅表示出1個(gè))彈性支撐有水槽4，在上述水槽4的內(nèi)部可旋轉(zhuǎn)地配設(shè)有兼用作脫水槽的洗衣槽6。在上述洗衣槽6的周壁部上形成有多個(gè)脫水孔6a。另外，在上述洗衣槽6的上端部上設(shè)有平衡環(huán)(baIance ring)。進(jìn)而，在上述洗衣槽6的內(nèi)底部上可旋轉(zhuǎn)地配設(shè)有攪拌翼8。
在上述框體2中的上述水槽4的外底部上，配設(shè)有具有槽軸9a以及攪拌軸9b的機(jī)構(gòu)部9，在槽軸9a上連結(jié)有上述洗衣槽6，在攪拌軸9b的上端部上連結(jié)有上述攪拌翼8。另外在攪拌軸9b的下端部上連結(jié)有由無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的洗衣機(jī)馬達(dá)10的外轉(zhuǎn)子(outer-rotor)10a。而且，在洗滌行程以及漂洗行程中，通過(guò)該洗衣機(jī)馬達(dá)10僅使上述攪拌翼8正反旋轉(zhuǎn)，在脫水行程中，使攪拌翼8以及洗衣槽6同步高速旋轉(zhuǎn)。另外，如上所述，洗衣機(jī)馬達(dá)10為在轉(zhuǎn)子10a的內(nèi)周側(cè)配置釹磁石(圖未示)而構(gòu)成的高輸出扭矩的馬達(dá)。
另外，在上述水槽4的底部形成有排水口11，在該排水口11上經(jīng)由排水閥12連接有排水管(drain hose)13。另外，在上述頂蓋3上，設(shè)有蓋17。另外，在該頂蓋3的前部上面上，設(shè)有操作面板18，在其內(nèi)面?zhèn)扰渲糜锌刂蒲b置19。
圖5是表示以控制裝置19為中心的控制-驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的功能框圖(functional block diagram)。目標(biāo)速度指令ωref，由控制洗衣機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)全部的控制用微型計(jì)算機(jī)(microcomputer)20輸出，減法器33輸出該目標(biāo)速度指令ωref與由估算器(estimator)34檢測(cè)出的馬達(dá)10的轉(zhuǎn)速ω的減法結(jié)果。速度PI控制部35基于目標(biāo)速度指令ωref與檢測(cè)出的速度ω的減法結(jié)果進(jìn)行PI控制，生成q軸電流指令值Iqref與d軸電流指令值Idref。減法器36、37將上述指令值Iqref、Idref與由αβ/dq轉(zhuǎn)換部38輸出的q軸電流值Iq(扭矩電流分量)、d軸電流值Id的減法結(jié)果輸出給電流PI控制部39q、39d。q軸電流值Iq也供給微型計(jì)算機(jī)20。
電流PI控制部39q、39d，基于q軸電流指令值Iqref與d軸電流指令值Idref的差值進(jìn)行PI控制，生成q軸電壓指令值Vq以及d軸電壓指令值Vd并輸出。dq/αβ轉(zhuǎn)換部40，基于由估算器34檢測(cè)出的馬達(dá)10的二次磁通(2次磁束)的旋轉(zhuǎn)相位角(轉(zhuǎn)子位置角)θ，將電壓指令值Vd、Vq轉(zhuǎn)換為電壓指令值Vα、Vβ。
αβ/UVW轉(zhuǎn)換部41，將電壓指令值Vα、Vβ轉(zhuǎn)換為三相電壓指令值Vu、Vv、Vw并輸出。切換開(kāi)關(guān)(switch)42u、42v、42w在電壓指令值Vu、Vv、Vw和由初始模式輸出部43輸出的起動(dòng)用的電壓指令值Vus、Vvs、Vws之間切換并輸出。
PWM形成部44將基于電壓指令值Vus、Vvs、Vws、調(diào)制16kHz的載波而成的各相PWM信號(hào)Vup(+，-)、Vvp(+，-)、Vwp(+，-)輸出給逆變器(inverter)電路45。逆變器電路45是將6個(gè)IGBT46三相橋式(three-phase bridge)連接而構(gòu)成的，下臂(arm)側(cè)U相、V相的IGBT46的發(fā)射極(emitter)，分別經(jīng)由電流檢測(cè)用的分流電阻47(u、v)接地。另外，兩者的公共連接點(diǎn)經(jīng)由圖未示的增幅·偏壓(bias)電路與A/D轉(zhuǎn)換部49相連接。另外，在逆變器電路45上，加載有對(duì)100V的交流電源進(jìn)行倍壓全波整流而成的大約280V的直流電壓。增幅·偏壓電路對(duì)分流電阻47的端子電壓進(jìn)行增幅，并以使該增幅信號(hào)的輸出范圍收斂在正側(cè)的方式加偏壓。
A/D轉(zhuǎn)換部49輸出對(duì)增幅·偏壓電路的輸出信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后的電流數(shù)據(jù)(data)Iu、Iv。UVW/αβ轉(zhuǎn)換部52，從電流數(shù)據(jù)Iu、Iv推定W相的電流數(shù)據(jù)Iw，并將三相電流數(shù)據(jù)Iu、Iv、Iw轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)系的2軸電流數(shù)據(jù)Iα、Iβ。
αβ/dq轉(zhuǎn)換部38，在矢量控制時(shí)通過(guò)估算器34得到馬達(dá)10的轉(zhuǎn)子位置角θ，并將2軸電流數(shù)據(jù)Iα、Iβ轉(zhuǎn)換為d軸電流值Id和q軸電流值Iq，并每隔例如128μ秒進(jìn)行一次輸出。估算器34基于電壓指令值Vd以及Vq、d軸電流值Id、q軸電流值Iq推定轉(zhuǎn)子10b的位置角θ以及轉(zhuǎn)速ω，并向各部輸出。另外，在上面的結(jié)構(gòu)中，除去逆變器電路45的結(jié)構(gòu)，主要通過(guò)DSP(數(shù)字信號(hào)處理器，Digital Signal Processor)53的軟件(software)實(shí)現(xiàn)功能。
接下來(lái)，參照?qǐng)D1～圖3以及圖6～圖9對(duì)本實(shí)施例的作用進(jìn)行說(shuō)明。圖6表示脫水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的馬達(dá)10的轉(zhuǎn)速的控制狀態(tài)。微型計(jì)算機(jī)20，在轉(zhuǎn)速上升到N1rpm時(shí)，在維持該狀態(tài)的情況下進(jìn)行水槽4的橫搖檢測(cè)(上下、并進(jìn)不平衡檢測(cè))(1)。然后，在轉(zhuǎn)速上升到N3rpm之前的期間，進(jìn)行水槽4的縱擺檢測(cè)(相對(duì)不平衡檢測(cè))(2)。然后，最后在上升到脫水運(yùn)轉(zhuǎn)的額定轉(zhuǎn)速范圍即例如700～800rpm之間的轉(zhuǎn)速之前的期間，進(jìn)行水槽4的相對(duì)于框體2的接觸檢測(cè)(3)。
圖7～圖9分別是與在上述(1)～(3)的情況下微型計(jì)算機(jī)20所進(jìn)行的處理相對(duì)應(yīng)的流程圖(flowchart)。
<(1)水槽4的橫搖檢測(cè)>
在圖7中，微型計(jì)算機(jī)20使馬達(dá)10、即洗衣槽6的轉(zhuǎn)速加速以到達(dá)N1rpm(步驟(step)S1、S2)。然后，在轉(zhuǎn)速到達(dá)N1rpm時(shí)(步驟S2為“是”)，將轉(zhuǎn)速維持(固定)在該狀態(tài)(步驟S3)。
接下來(lái)，在通過(guò)檢出例如外界氣溫、框體2內(nèi)部的溫度或水槽4的溫度的溫度傳感器(sensor)(圖未示)測(cè)定溫度時(shí)，微型計(jì)算機(jī)20根據(jù)該溫度對(duì)用于在步驟S7的判斷中所使用的閾值進(jìn)行確定(步驟S5)，然后轉(zhuǎn)移到步驟S6。這里的不平衡量(偏心量)測(cè)定通過(guò)圖2所示的處理進(jìn)行。如圖2(a)所示，可以確認(rèn)，在沒(méi)有因?yàn)橄匆虏?的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生不平衡時(shí)，q軸電流波形的交流分量的振幅較小，在產(chǎn)生圖10(a)～(c)所示的水槽4的橫搖振動(dòng)時(shí)，q軸電流波形的交流分量的振幅變大。因此，如圖2(b)所示，切掉q軸電流的直流分量，并對(duì)交流分量求出有效值(即，不平衡量＝q軸電流交流分量的有效值)。
然后，在接下來(lái)的步驟S7中，判定該有效值是否小于在步驟S5所確定的閾值。如果不平衡量＜閾值(偏心量＜閾值，“是”)，則判斷為沒(méi)有產(chǎn)生水槽4的橫搖振動(dòng)，保持原樣繼續(xù)脫水運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟S8)。另一方面，如果不平衡量≥閾值(“否”)，則推定為產(chǎn)生了水槽4的橫搖振動(dòng)，因此例如暫時(shí)停止洗衣槽6的旋轉(zhuǎn)而向洗衣槽內(nèi)加水，使攪拌翼8進(jìn)行攪拌等以調(diào)整衣物的分布平衡，進(jìn)行用于消除不平衡狀態(tài)的處理(修正行程)(步驟S9)。另外，橫搖振動(dòng)的共振點(diǎn)為100rpm左右，該共振點(diǎn)由彈性支撐機(jī)構(gòu)5的支撐棒5a的長(zhǎng)度支配而確定。
<(2)水槽4的縱擺檢測(cè)>
圖8所示的處理接著圖7所示的處理而執(zhí)行。微型計(jì)算機(jī)20，在使洗衣槽6的轉(zhuǎn)速?gòu)腘1rpm加速到N2rpm時(shí)，與步驟S4、S5同樣地，基于測(cè)定的溫度確定在步驟S17的判斷中所使用的閾值(步驟S11、S12)。然后，以使轉(zhuǎn)速每秒上升10rpm的比例的方式控制加速(步驟S13)，在轉(zhuǎn)速到達(dá)N3rpm之前的期間，進(jìn)行不平衡量的測(cè)定以及與閾值的比較(步驟S16、S17)。
這里，參照?qǐng)D1對(duì)步驟S16中的不平衡量的測(cè)定進(jìn)行說(shuō)明。圖1示出表示馬達(dá)10的轉(zhuǎn)速?gòu)腘1rpm上升到N3rpm～的過(guò)程中的水槽4的振動(dòng)狀態(tài)的波形的包絡(luò)線(圖中用雙點(diǎn)劃線表示)、和此時(shí)的q軸電流波形。另外，q軸電流波形表示了產(chǎn)生水槽4的縱擺振動(dòng)和沒(méi)有產(chǎn)生水槽4的縱擺振動(dòng)兩種情況。
在沒(méi)有產(chǎn)生水槽4的縱擺振動(dòng)時(shí)，q軸電流沒(méi)有太大變化，在產(chǎn)生縱擺振動(dòng)時(shí)，q軸電流緩慢變化。以往，如果是一般所使用的輸出的馬達(dá)，在產(chǎn)生同樣的振動(dòng)時(shí)，馬達(dá)的轉(zhuǎn)速下降，但在高輸出扭矩的馬達(dá)10中，可以在產(chǎn)生振動(dòng)的狀態(tài)下使轉(zhuǎn)速上升，因此會(huì)消耗更多的能量(energy)，q軸電流增大。
另外，此時(shí)，縱擺振動(dòng)的共振點(diǎn)為200rpm左右(其中，周圍溫度為25度～35度時(shí))，該共振點(diǎn)由彈性支撐機(jī)構(gòu)5的彈簧5b所具有的彈性支配并確定。而且，q軸電流的峰值(peak)也與縱擺振動(dòng)的共振點(diǎn)大致一致。
在步驟S16中，間隔剔除每128μs取樣(sampling)的q軸電流數(shù)據(jù)，然后對(duì)于每1秒鐘期間(即，轉(zhuǎn)速上升10rpm的時(shí)間)的1000個(gè)每1ms所得到的數(shù)據(jù)求其平均值，并計(jì)算與上一次所求出的平均值的差。即，這里不平衡量＝平均值的差。然后，在步驟S17中，判定該平均值的差是否小于在步驟S12所設(shè)定的閾值。如果平均值的差＜閾值(“是”)，則判斷為沒(méi)有產(chǎn)生水槽4的縱擺振動(dòng)，因此返回步驟S14。另一方面，如果平均值的差≥閾值(“否”)，則判斷為產(chǎn)生了水槽4的縱擺振動(dòng)，因此執(zhí)行與步驟S9同樣的修正行程(步驟S18)。
這里，圖1中階梯狀變化的曲線，表示每1秒所運(yùn)算出的q軸電流平均值的變動(dòng)。水槽4的振動(dòng)到達(dá)峰值之后的變動(dòng)最大。因此，通過(guò)以檢測(cè)到該變動(dòng)達(dá)到最大的情況的方式設(shè)定閾值，可以檢測(cè)到水槽4的縱擺振動(dòng)。
如上所述，在通過(guò)步驟S14→S16→S17→S14的循環(huán)的例程，轉(zhuǎn)速到達(dá)N3rpm時(shí)(步驟S14為“是”)，沒(méi)有縱擺振動(dòng)的產(chǎn)生的可能性，因此繼續(xù)進(jìn)行脫水運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟S15)。另外，縱擺振動(dòng)的檢測(cè)在轉(zhuǎn)速范圍為N2rpm～N3rpm的時(shí)候進(jìn)行，這是因?yàn)榕c洗衣機(jī)所設(shè)置的環(huán)境的溫度變化相對(duì)應(yīng)，彈性支撐機(jī)構(gòu)5的彈簧5b所具有的彈性產(chǎn)生變化等，從而共振頻率有可能在上述的范圍內(nèi)變化。
例如，如果洗衣機(jī)帶干燥功能，由于在脫水運(yùn)轉(zhuǎn)中有時(shí)也向洗衣槽6的內(nèi)部輸送暖風(fēng)(所謂預(yù)熱(preheat)脫水)，因此有時(shí)框體2的內(nèi)部溫度上升到例如40度或以上。
<(3)水槽4的相對(duì)于框體2的接觸的檢測(cè)>
圖9所示的處理接著圖8所示的處理而執(zhí)行。微型計(jì)算機(jī)20，與步驟S12同樣地，確定在步驟S22的判斷中所使用的閾值(步驟S20)。但是，這里，由于在水槽4與框體2相接觸時(shí)，q軸電流的變化變得很大，因此不必基于如(1)、(2)中的檢測(cè)那樣所測(cè)定的溫度來(lái)改變閾值的設(shè)定。
然后，在與圖7所示的步驟S6同樣地運(yùn)算q軸電流的有效值(步驟S21)后，則在接下來(lái)的步驟S22中，判定該有效值是否小于在步驟S20所確定的閾值。如果有效值＜閾值(“是”)，則判斷為沒(méi)有產(chǎn)生水槽4的相對(duì)于框體2的接觸(接觸框體)，因此如果脫水運(yùn)轉(zhuǎn)沒(méi)有結(jié)束(步驟S23為“否”)，則返回到步驟S21。即在這里，不平衡量＝有效值。另一方面，如果有效值≥閾值(“否”)，則推定為產(chǎn)生了水槽4的相對(duì)于框體2的接觸，因此停止脫水運(yùn)轉(zhuǎn)，執(zhí)行與步驟S18同樣的修正行程(步驟S24)。
這里，在圖3中，表示水槽4與框體2相接觸時(shí)的電流波形。圖3(a)是相當(dāng)于圖6的圖，是表示轉(zhuǎn)速的實(shí)測(cè)值的圖。在洗衣槽6的轉(zhuǎn)速到達(dá)脫水運(yùn)轉(zhuǎn)的額定轉(zhuǎn)速附近即700rpm或以上的時(shí)刻，水槽4與框體2相接觸。圖3(b)表示此時(shí)的q軸電流波形，q軸電流的振幅變大。圖3(c)表示此時(shí)的q軸電流的有效值，有效值顯示出更明確的增大傾向。因此，通過(guò)以這樣地檢測(cè)有效值增大的情況的方式設(shè)定閾值，可以檢測(cè)到水槽4與框體2相接觸。
另外，在圖3(b)、圖3(c)中，申請(qǐng)人出于方便，對(duì)產(chǎn)生接觸框體之前的電流波形省略掉圖示。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，控制裝置19的微型計(jì)算機(jī)20，通過(guò)對(duì)使洗衣槽6旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)10進(jìn)行矢量控制而檢出的q軸電流振幅的有效值超過(guò)規(guī)定的閾值，檢測(cè)到在洗衣槽6旋轉(zhuǎn)時(shí)在水槽4上產(chǎn)生了橫搖振動(dòng)，另外，對(duì)于q軸電流求出每個(gè)規(guī)定時(shí)間的平均值，并基于該平均值的差，檢測(cè)到在洗衣槽6旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下在水槽4上產(chǎn)生縱擺振動(dòng)時(shí)的不平衡量。因此，在使用高輸出的馬達(dá)10時(shí)，可以可靠地檢測(cè)到通過(guò)以往的方式難以檢測(cè)到的、由立式洗衣機(jī)的構(gòu)造引起的獨(dú)特的現(xiàn)象、即水槽4的縱擺振動(dòng)的產(chǎn)生，可以提供能夠以更低的振動(dòng)且更低的噪音進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的洗衣機(jī)。
而且，微型計(jì)算機(jī)20，在水槽4縱擺振動(dòng)時(shí)的共振點(diǎn)附近即N2rpm～N3rpm檢測(cè)不平衡量，因此即使在共振點(diǎn)與周圍溫度相對(duì)應(yīng)地產(chǎn)生變化時(shí)，也可以可靠地檢測(cè)到縱擺振動(dòng)。另外，微型計(jì)算機(jī)20，通過(guò)q軸電流振幅的有效值超過(guò)規(guī)定的閾值(比上述的閾值還要大)，檢測(cè)到在洗衣槽6旋轉(zhuǎn)時(shí)水槽4與框體2相接觸的狀態(tài)，并在檢測(cè)到該接觸時(shí)使洗衣槽6的旋轉(zhuǎn)停止，因此可以保護(hù)洗衣機(jī)的機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明不僅局限于上述的附圖所記載的實(shí)施例，可以進(jìn)行下述那樣的變形。
與水槽振動(dòng)時(shí)的共振點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的洗衣槽的轉(zhuǎn)速只是一例，只要根據(jù)各自的設(shè)計(jì)而分別設(shè)定為適當(dāng)?shù)闹导纯伞?br> q軸電流的取樣間隔、求取平均值時(shí)的規(guī)定期間和取樣(sample)數(shù)等，也可以進(jìn)行適當(dāng)變更后實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種洗衣機(jī)，其特征在于其具有經(jīng)由多個(gè)彈性支撐機(jī)構(gòu)支撐在框體內(nèi)的水槽和配置在該水槽內(nèi)、在內(nèi)部具備攪拌翼的洗衣槽，通過(guò)使上述洗衣槽旋轉(zhuǎn)而使收納在該洗衣槽內(nèi)的衣物脫水，該洗衣機(jī)具備不平衡量檢測(cè)裝置，該不平衡量檢測(cè)裝置，對(duì)于通過(guò)對(duì)使上述洗衣槽旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)進(jìn)行矢量控制而檢出的扭矩電流分量，求出每個(gè)規(guī)定期間的平均值，并基于該平均值的差異檢測(cè)在上述洗衣槽旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下的不平衡量。
2.如權(quán)利要求1所述的洗衣機(jī)，其特征在于不平衡量檢測(cè)裝置在水槽的縱擺振動(dòng)的共振點(diǎn)附近檢測(cè)不平衡量。
3.如權(quán)利要求1或2所述的洗衣機(jī)，其特征在于不平衡量檢測(cè)裝置根據(jù)扭矩電流分量的振幅的有效值超過(guò)規(guī)定的閾值來(lái)檢測(cè)在洗衣槽旋轉(zhuǎn)時(shí)水槽與框體側(cè)相接觸的狀態(tài)，在檢測(cè)到上述接觸時(shí)，以使上述洗衣槽的旋轉(zhuǎn)停止的方式進(jìn)行控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種洗衣機(jī)，其可以更加高精度地檢測(cè)到立式洗衣機(jī)的水槽旋轉(zhuǎn)時(shí)的不平衡量。構(gòu)成洗衣機(jī)的控制裝置的微型計(jì)算機(jī)，對(duì)于通過(guò)對(duì)使洗衣槽旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)進(jìn)行矢量控制而檢出的q軸電流，求出每個(gè)規(guī)定時(shí)間的平均值，并基于該平均值的差檢測(cè)在洗衣槽旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下的水槽的不平衡量。
文檔編號(hào)D06F33/02GK1916267SQ200610115930
公開(kāi)日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2006年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月18日
發(fā)明者伊藤健二, 西協(xié)智, 井奧辰夫 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝, 東芝電器營(yíng)銷株式會(huì)社, 東芝家電制造株式會(huì)社