JP3290354B2 - 洗濯機及び洗濯機の駆動方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撹拌部及び回転槽
をダイレクトドライブ方式で回転駆動するモータを備え
て成る洗濯機及び洗濯機の駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】洗濯機においては、周知のように、外槽
内に洗い槽兼脱水バスケットとしての回転槽が回転可能
に設けられていると共に、この回転槽の内底部に撹拌部
である例えば撹拌体が回転可能に設けられている。そし
て、撹拌体及び回転槽は、モータにより回転駆動される
ように構成されている。この構成の場合、洗い運転を実
行するときには、回転槽を制動停止させた状態で、モー
タの回転を減速して撹拌体に伝達してこれを正逆回転駆
動する。また、脱水運転を実行するときには、回転槽の
制動を解除し、モータの回転を減速せずに回転槽及び撹
拌体に伝達して両者を高速回転駆動するように構成され
ている。

【０００３】そして、このような回転駆動を行うため
に、モータから回転槽及び撹拌体までの回転力伝達経路
中に、ベルト伝達機構、クラッチ機構、遊星ギアを内蔵
したギア減速機構等が設けられている。しかし、上記し
た構成の洗濯機では、モータから回転槽及び撹拌体まで
の回転力伝達経路中に、ベルト伝達機構やギア減速機構
等が設けられているため、洗濯機全体の重量が重くなる
と共に、上下方向の寸法が大きくなり、また、ギア減速
機構の動作時にかなり大きな騒音が発生するという問題
点があった。

【０００４】このような問題点を解消する構成として、
モータにより撹拌体及び回転槽をダイレクトドライブ方
式で回転駆動するように構成したものが考えられてい
る。この構成では、回転槽を停止させた状態でモータに
よりダイレクトに撹拌体を正逆回転駆動する運転状態
と、回転槽を回転可能にした状態でモータによりダイレ
クトに回転槽及び撹拌体を高速回転駆動する運転状態と
を切り換えるクラッチを設けている。この構成では、回
転槽及び撹拌体をモータによりダイレクトドライブする
構成となるため、ベルト伝達機構やギア減速機構等を不
用にすることができ、洗濯機全体の重量を軽減できると
共に、上下方向の寸法を小さくし得、また、ギアの動作
騒音をなくすことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の洗濯機で
は、モータとして高トルクを発生すると共に回転速度を
低速から高速まで広範囲に可変制御することができるモ
ータを使用する必要がある。このため、直流ブラシレス
モータを使用することが考えられている。このブラシレ
スモータは、インバータ装置により通電駆動するモータ
である。この場合、ブラシレスモータには、ロータの回
転位置を検知するために例えばホールＩＣが３個配設さ
れており、これらホールＩＣから出力される位置センサ
信号に基づいてインバータ装置により電気角で１２０度
通電する矩形波電圧を生成し、この矩形波電圧をブラシ
レスモータに供給して通電駆動するように構成されてい
る。尚、位置センサ信号をホールＩＣによって得る構成
は、最も簡単且つ安価な構成の一つである。

【０００６】上述した構成においては、矩形波電圧によ
りブラシレスモータを通電駆動する場合、巻線の通電相
を切り換えることに伴って、即ち、転流に伴ってトルク
変動が発生する。このため、上記トルク変動によりブラ
シレスモータに振動が発生し、運転騒音が生ずるという
問題がある。特に、このように構成した洗濯機の場合、
ダイレクトドライブ方式としたことにより、騒音がかな
り低減しているので、上記ブラシレスモータのトルク変
動に起因する騒音が目立ってしまう。また、ブラシレス
モータは、洗濯機の外槽に取り付けられているので、こ
の外槽がブラシレスモータの振動に共鳴することがあ
り、騒音が大きくなるおそれもある。

【０００７】そこで、本発明の目的は、ブラシレスモー
タにより撹拌部及び回転槽をダイレクトドライブ方式で
回転駆動する構成としながら、運転振動及び運転騒音を
より一層小さくすることができる洗濯機及び洗濯機の駆
動方法を提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の洗濯機は、外槽
と、この外槽の内部に回転可能に設けられた回転槽と、
マグネットを有するロータ及び三相の巻線が巻回された
ステータを備え、前記回転槽をダイレクトドライブ方式
で回転駆動するブラシレスモータと、前記ロータの回転
位置に基く位置センサ信号をそれぞれ出力する複数のホ
ールＩＣと、前記位置センサ信号に基いて、前記巻線に
ほぼ正弦波状の電流を発生させるための電圧を前記巻線
に印加する手段とを備えて成るところに特徴を有する。

【０００９】上記構成によれば、位置センサ信号に基づ
いてほぼ正弦波状の通電信号を形成すると共に、この通
電信号に基づいてブラシレスモータを通電制御するよう
に構成したので、ブラシレスモータにトルク変動がほと
んど発生しなくなる。これにより、洗濯機の運転振動及
び運転騒音を一層小さくすることができる。

【００１０】上記構成の場合、前記巻線に流される正弦
波状の電流の位相と、前記ロータの回転によりその巻線
に生じる誘起電圧の位相とがほぼ一致するように構成す
ることが好ましい。また、前記巻線に流される正弦波状
の電流の位相は、洗い時よりも脱水時の方が進み位相で
あることが好ましい構成である。更に、脱水運転時にお
いて、前記巻線に流される正弦波状の電流の位相は、前
記ロータの回転によりその巻線に生じる誘起電圧の位相
に対して進み位相となるように構成することが良い。

【００１１】また、洗い運転時において、前記巻線に流
される正弦波状の電流の位相は、前記ロータの回転によ
りその巻線に生じる誘起電圧の位相とほぼ同位相とな
り、脱水運転時において、前記巻線に流される正弦波状
の電流の位相は、前記ロータの回転によりその巻線に生
じる誘起電圧の位相に対して進み位相となるように構成
することが一層好ましい。更に、脱水運転中の緊急制動
時において、前記巻線に流される正弦波状の電流の位相
は、前記ロータの回転によりその巻線に生じる誘起電圧
の位相に対して遅れ位相となるように構成することも良
い。

【００１２】更にまた、前記ロータの回転により巻線に
生じる誘起電圧の位相に対する前記巻線に流される正弦
波状の電流の位相を運転モードに応じて、調整可能な構
成であることが好ましい。また、前記巻線に電圧を印加
する前記手段は、正弦波波形をＰＷＭ処理した信号に基
いて駆動されるように構成されていることが良い構成で
ある。そして、前記巻線に印加される電圧は、正弦波波
形をＰＷＭ処理した電圧であることも好ましい構成であ
る。

【００１３】また、始動時は、前記巻線に矩形波電圧を
１２０度通電するように構成されていること良い構成で
ある。更に、前記ホールＩＣは、前記巻線に生じる誘起
電圧のクロス点で前記位置センサ信号が変化するような
位置に取り付けられていることが好ましい。更にまた、
前記ダイレクトドライブ方式での回転槽の駆動は、少な
くとも脱水時に行なうように構成されていることが好ま
しい構成である。

【００１４】一方、本発明の他の洗濯機は、外槽と、こ
の外槽の内部に回転可能に設けられた回転槽と、マグネ
ットを有するロータ及び巻線が巻回されたステータを備
え、前記回転槽を回転駆動するブラシレスモータと、前
記ロータの回転位置に基く位置センサ信号を出力するよ
うに配設された複数のホールＩＣと、前記ホールＩＣか
ら出力される信号が変化するセンサ変化周期をカウント
する第１のカウンタと、この第１のカウンタよりも速い
クロックでカウントを行なう第２のカウンタと、前記巻
線に通電を行なうための通電波形データを記憶する記憶
手段と、前記第１のカウンタによりカウントされた前記
センサ変化周期と前記第２のカウンタのカウント値とが
一致するたびに、前記記憶手段から通電波形データを読
み出す手段と、読み出された通電波形データに基いて前
記巻線にパルス幅変調された電圧を印加するための手段
とを備えてなるところに特徴を有する。

【００１５】この構成の場合、前記記憶手段に記憶され
ている通電波形データは、ほぼ正弦波状をなす通電波形
データであることが好ましい。また、前記巻線に電圧を
印加するための手段は、ＩＧＢＴ素子を備えていること
が好ましい構成である。更に、位相指令を形成する位相
指令形成手段を備え、前記巻線に電圧を印加するための
手段は、この位相指令に基いた位相で前記巻線に電圧を
印加することが良い。更にまた、前記位相指令形成手段
は、前記巻線に発生する誘起電圧と同位相の電流が前記
巻線に流れるような位相指令を形成するように構成され
ていることが良い構成である。

【００１６】また、本発明の他の洗濯機は、外槽と、こ
の外槽の内部に回転可能に設けられた回転槽と、マグネ
ットを有するロータ及び三相の巻線が巻回されたステー
タを備え、前記回転槽を回転駆動するブラシレスモータ
と、電気角で１２０度隔てて複数個配置されているとと
もに、前記ロータの回転により前記巻線に生じる誘起電
圧のクロス点で位置センサ信号が変化するように取り付
けられている複数のホールＩＣと、前記ホールＩＣから
の位置センサ信号に基づいて前記ロータの電気角を検出
する電気角検出手段と、前記ロータの電気角に対応した
通電波形データを記憶する記憶手段と、前記電気角検出
手段からの電気角に対応して前記記憶手段から正弦波状
の通電波形データを読み出すことにより通電信号を形成
する通電信号形成手段と、前記正弦波状の通電信号と三
角波とを比較するコンパレータと、前記コンパレータの
出力信号に基いて駆動され、前記巻線に印加する電圧を
スイッチングするスイッチング素子とを備えてなるとこ
ろに特徴を有する。この構成の場合、前記スイッチング
素子は、ＩＧＢＴ素子であることが好ましい。

【００１７】一方、本発明の洗濯機の駆動方法は、マグ
ネットを有するロータ及び三相の巻線が巻回されたステ
ータを備えるブラシレスモータを用いてダイレクトドラ
イブ方式で回転槽を回転駆動させる方法において、電気
角で所定角度隔てて配置されているホールＩＣを用い
て、前記ロータの回転位置に基く二値の位置センサ信号
を得る工程と、前記位置センサ信号に基いて、前記巻線
にほぼ正弦波状の電流を発生させるための電圧をこの巻
線に印加する工程とを備えたところに特徴を有する。

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を全自動洗濯機に適
用した第１の実施例について図１ないし図２４を参照し
て説明する。まず、全自動洗濯機の全体構成を示す図２
において、外箱１内には、脱水される水を受ける外槽で
ある水受槽２が弾性吊持機構３を介して弾性支持されて
いる。この水受槽２の内部には、洗い槽及び脱水バスケ
ットを兼用する回転槽４が回転可能に配設されている。
この回転槽４の内底部には、撹拌部である例えば撹拌体
５が回転可能に配設されている。

【００２１】上記回転槽４は、ほぼ円筒状をなす槽本体
４ａと、この槽本体４ａの内側に通水用空隙を形成する
ために設けられた内筒４ｂと、槽本体４ａの上端部に設
けられたバランスリング４ｃとから構成されている。こ
の回転槽４が回転駆動されると、内部の水は遠心力によ
り槽本体４ａの内周面に沿って上昇して槽本体４ａの上
部に形成された脱水孔部（図示しない）を通って水受槽
２内へ放出される構成となっている。

【００２２】また、水受槽２の底部の図２中右端部に
は、排水口６が形成され、この排水口６には排水弁７が
設けられていると共に、排水ホース８が接続されてい
る。上記排水弁７は、後述する排水弁駆動手段としての
排水弁モータ９（図１参照）により開閉駆動される弁で
あり、いわゆるモータ式排水弁である。上記排水弁モー
タ９は、例えばギアドモータから構成されている。更
に、水受槽２の底部の図２中左端部には、補助排水口６
ａが形成されており、この補助排水口６ａは図示しない
連結ホースを介して排水ホース８に接続されている。上
記補助排水口６ａは、回転槽４が脱水回転されたとき
に、その上部から脱水されて水受槽２内へ放出された水
を排水するためのものである。

【００２３】また、図３にも示すように、水受槽２の外
底部には、機構部ベース１０が取付けられている。この
機構部ベース１０の中央部には、軸支持筒部１１が上下
方向に延びるように形成されている。この軸支持筒部１
１の内部には、中空状の槽軸１２が軸受１３、１３を介
して回転自在に挿通支持されている。この槽軸１２の内
部には、撹拌軸１４が軸受１５、１５を介して回転自在
に挿通支持されている。この撹拌軸１４の上下端部は、
槽軸１２から突出している。

【００２４】更に、機構部ベース１０の軸支持筒部１１
の上端部は、水受槽２の底部中心部に形成された貫通口
２ａ内にシール１６を介して嵌合されている。このシー
ル１６により軸支持筒部１１の上端部と水受槽２の貫通
口２ａとの間が水密にシールされている。更に、シール
１６は槽軸１２の外周面と軸支持筒部１１の上端部との
間にも設けられており、両者間が水密にシールされてい
る。また、槽軸１２の上端部には、フランジ部１２ａが
一体に形成されている。このフランジ部１２ａには、回
転槽４が槽受け板１７を介して連結固定されている。こ
れにより、槽軸１２に回転槽４が一体回転するように取
付けられている。また、撹拌軸１４の上端部には、図２
にも示すように、撹拌体５が嵌合されてねじ止め固定さ
れており、もって撹拌軸１４に撹拌体５が一体回転する
ように取付けられている。

【００２５】尚、水受槽２の内底部における中心部と排
水口６との間の部分には、図２にも示すように、排水カ
バー１８が装着されている。この排水カバー１８によ
り、回転槽４の底部に設けられた貫通孔４ｄから排水口
６まで連通する排水通路１９が形成されている。この構
成の場合、排水弁７を閉鎖した状態で回転槽４内へ給水
すると、回転槽４内と上記排水通路１９内に水が貯留さ
れるようになる。そして、排水弁７を開放すると、回転
槽４内の水が貫通孔４ｄ、排水通路１９、排水口６、排
水弁７、排水ホース８を通って排水されるように構成さ
れている。

【００２６】さて、水受槽２の外底部の機構部ベース１
０には、例えばアウタロータ形のブラシレスモータ２０
が設けられている。具体的には、図３に示すように、機
構部ベース１０に、ブラシレスモータ２０のステータ２
１が撹拌軸１４と同心状態になるように段付きねじ２２
により締め付け固定されている。上記ステータ２１は、
図４にも示すように、積層鉄心２３と、上ボビン２４
と、下ボビン２５と、巻線２６（図３参照）とから構成
されている。上記積層鉄心２３は、図４に示すように、
ほぼ円弧状をなす３個の単位鉄心２３ａを円環状に連結
して構成されている。また、上下のボビン２４、２５
は、プラスチックにより形成されており、積層鉄心２３
の各ティース部分に上下から嵌合されている。そして、
嵌合されたボビン２４、２５の外周に、巻線２６が巻装
されている。上記巻線２６は、図１に示すように、３相
の巻線２６Ｕ、２６Ｖ、２６Ｗから構成されている。

【００２７】一方、ブラシレスモータ２０のロータ２７
は、図３に示すように、撹拌軸１４の下端部にこれと一
体回転するように取付けられている。上記ロータ２７
は、ロータハウジング２８と、ロータヨーク２９と、ロ
ータマグネット３０とから構成されている。ここで、ロ
ータハウジング２８は、例えばアルミダイキャストによ
り形成されており、中心部にボス部２８ａが形成されて
いると共に、外周部にマグネット配置部２８ｂが形成さ
れている。上記ボス部２８ａ内に、撹拌軸１４の下端部
が嵌合固定されている。

【００２８】また、上記マグネット配置部２８ｂは、水
平部及び垂直部を有しており、垂直部の内面に上記ロー
タヨーク２９を当接させると共に水平部に上記ロータヨ
ーク２７をねじ止めにより固定している。そして、この
ロータヨーク２７の内面に、複数個のロータマグネット
３０が例えば接着により装着されている。また、図３及
び図５にも示すように、ロータハウジング２８の周縁部
分の上面におけるステータ２１の巻線２６と対向する部
分には、多数のリブ２８ｃが放射状に突設されている。
更に、ロータハウジング２８の中央部分の上面には、複
数の凸部２８ｄが軸心の回りに放射状に突設されてい
る。これら複数の凸部２８ｄが係合部を構成している。

【００２９】一方、図３に示すように、機構部ハウジン
グ１０の外周部には、ロータ２７のロータマグネット３
０の回転位置を検出するロータ位置検知手段として例え
ば３個のホールＩＣ（磁気検知素子）３１が取付具３２
を介して取付けられている（図３では、１個のホールＩ
Ｃ３１だけを示す）。上記３個のホール素子３１は、図
１に示すように、電気角で１２０度毎に配設されたホー
ルＩＣ３１ｕ、３１ｖ、３１ｗである。

【００３０】さて、槽軸１２の下端部には、クラッチ３
２が設けられている。このクラッチ３２は、脱水運転時
にロータ２７、撹拌軸１４及び槽軸１２が一体回転する
ように連継する態様と、洗い運転時に槽軸１２だけがロ
ータ２７及び撹拌軸１４と一体回転しないように連継解
除する態様とを切換える機能を有している。以下、この
クラッチ３２について具体的に説明する。まず、図６に
示すように、クラッチ３２は、矩形枠状をなす切換レバ
ー３３と、この切換レバー３３の内部に配設されたホル
ダー３４とから構成されている。

【００３１】上記ホルダー３４は、槽軸１２の下端部に
これと一体回転するように取り付けられている。具体的
には、図５に示すように、槽軸１２の下端部の外周面に
一対の平坦面部１２ｂ、１２ｂが形成されている。そし
て、ホルダ３４の中央部分には、上記槽軸１２の下端部
が嵌合する嵌合孔３４ａが形成されている。この嵌合孔
３４ａの内面には、槽軸１２の平坦面１２ｂ、１２ｂが
当接する平坦面部が形成されている。また、ホルダ３４
の図５中左端部外面には、断面ほぼ半円形の枢支凹部３
４ｂが形成されている。上記構成の場合、ホルダ３４の
嵌合孔３４ａに槽軸１２の下端部を挿入嵌合した状態
で、ねじ止めすることによりホルダ３４を槽軸１２に固
定している。更に、ホルダ３４と下部の軸受１３との間
には、例えば波ワッシャ３５が配設されている。この波
ワッシャ３５により下部の軸受１３が上方へ与圧されて
いる。

【００３２】一方、切換レバー３３は、図５及び図６に
示すように、内部にホルダ３４を嵌合することにより、
ホルダ３４及び相軸１２と一体回転するように構成され
ている。上記切換レバー３３の基端部３３ａ（図５中左
端部）の内面側には、ホルダー３４の枢支凹部３４ｂと
嵌合する断面ほぼ半円形状の枢支凸部３３ｂ（図３参
照）が形成されている。この場合、枢支凸部３３ｂと枢
支凹部３４ｂの嵌合部分を回動支点として、切換レバー
３３は上下方向に回動動作するように構成されている。

【００３３】また、切換レバー３３とホルダ３４との間
には、図５及び図６に示すように、トグルばね３６が設
けられている。このトグルばね３６のばね力により切換
レバー３３は、上方の回動位置に動作した状態（図１参
照）に保持されるように、または、下方の回動位置に動
作した状態（図７参照）に保持されるように構成されて
いる。そして、切換レバー３３の先端部３３ｃの上下部
には、凸部３３ｄ及び３３ｅが突設されている。また、
切換レバー３３の先端部３３ｃの外面には、被操作部３
３ｆが突設されている。

【００３４】一方、静止部位である機構部ベース１０の
中心側部分の下面には、図３及び図５に示すように、凹
部３７が切換レバー３３の上部の凸部３３ｄと対応する
ように形成されている。この構成の場合、切換レバー３
３が上方へ回動動作すると（図１参照、この場合は、洗
い運転時）、切換レバー３３の凸部３３ｄが機構部ベー
ス１０の凹部３７に嵌合する。これにより、槽軸１２ひ
いては回転槽４が静止部位である機構部ベース１０に固
定される。そして、上記凹部３７と凸部３３ｄの嵌合状
態では、槽軸１２だけがロータ２７及び撹拌軸１４と一
体回転しないように連継解除された態様となっている。
この態様の場合、撹拌軸１４及び撹拌体５は、ブラシレ
スモータ２０によりダイレクトに回転駆動される。尚、
ロータ２７と撹拌軸１４は、元々一体回転するように連
結されている。

【００３５】これに対して、切換レバー３３が下方へ回
動動作すると（図７参照、この場合は、脱水運転時）、
切換レバー３３の下部の凸部３３ｅがロータハウンジン
グ２８の上面の複数の凸部２８ｄ間に係合する。これに
より、槽軸１２とロータ２７（及び撹拌軸１４）とが一
体回転するように連継した態様となる。この態様の場
合、槽軸１２、回転槽４、撹拌軸１４及び撹拌体５は、
ブラシレスモータ２０によりダイレクトに回転駆動され
る。この結果、ブラシレスモータ２０は、撹拌体５また
は撹拌体５及び回転槽４をダイレクトドライブ方式で回
転駆動する構成となっている。

【００３６】また、機構部ベース１０の図３中右端部に
は、制御レバー３８が回動可能に軸支されている。この
制御レバー３８の先端部側は、図６に示すように、二又
状に分かれており、そのうちの一方（図６中右方）の先
端部に下向きの傾斜面３８ａが形成されていると共に、
他方（図６中左方）の先端部に上向きの傾斜面３８ｂが
形成されている。この場合、排水弁７を駆動する排水弁
モータ９により制御レバー３８が一方向へ回動される
と、制御レバー３８の下向きの傾斜面３８ａによりクラ
ッチ３２の切換レバー３３の被操作部３３ｆが下方へ押
圧されて、該切換レバー３３が下方へ回動動作され、図
７に示す状態となる。この図７の状態は、脱水運転に対
応しており、排水弁７が開放されている。

【００３７】一方、この図７の状態で、排水弁モータ９
が断電されると、排水弁７の復帰ばねのばね力により制
御レバー３８が反転方向へ回動され、制御レバー３８の
上向きの傾斜面３８ｂにより上記切換レバー３３の被操
作部３３ｆが上方へ押圧されて、該切換レバー３３が上
方へ回動動作され、図１に示す状態となる。この図１の
状態は、洗い運転に対応しており、排水弁７が閉塞され
ている。

【００３８】次に、上記全自動洗濯機の電気的構成につ
いて図１を参照して説明する。この図１において、交流
電源３９の両端子は、一方にリアクトル４０を介して全
波整流回路４１の入力端子に接続されている。全波整流
回路４１の出力端子間には、平滑コンデンサ４２ａ、４
２ｂが接続されており、この平滑コンデンサ４２ａ、４
２ｂと全波整流回路４１とから直流電源回路４３が構成
されている。

【００３９】この直流電源回路４３の出力端子から直流
母線４４ａ、４４ｂが導出されており、これら直流母線
４４ａ、４４ｂ間には定電圧回路４５、放電回路４６、
インバータ主回路４７が接続されている。また、直流母
線４４ａにおける定電圧回路４５と放電回路４６との間
の部位には、リレー４８及び図示極性のダイオード４９
が並列に接続されている。上記放電回路４６は、放電抵
抗５０と例えばＩＧＢＴからなるスイッチング素子５１
とを直列接続して構成されている。上記スイッチング素
子５１の制御端子（ゲート）は、例えばフォトカプラか
らなる駆動回路５２に接続されている。この場合、放電
回路４６と駆動回路５２とから放電手段５３が構成され
ている。

【００４０】また、インバータ主回路４７は、３相ブリ
ッジ接続された例えばＩＧＢＴからなるスイッチング素
子５４ａ〜５４ｆと、これらスイッチング素子５４ａ〜
５４ｆにそれぞれ並列接続されたフリーホイールダイオ
ード５５ａ〜５５ｆとから構成されている。そして、上
記インバータ主回路４７の出力端子５６ｕ、５６ｖ、５
６ｗは、ブラシレスモータ２０の３相の巻線２６ｕ、２
６ｖ、２６ｗに接続されている。また、インバータ主回
路４７の各スイッチング素子５４ａ〜５４ｆの制御端子
（ゲート）は、例えばフォトカプラからなる駆動回路５
７ａ〜５７ｆに接続されている。この場合、インバータ
主回路４７と駆動回路５７ａ〜５７ｆ（即ち、駆動回路
５７）とからモータ通電手段５８が構成されている。

【００４１】一方、ブラシレスモータ２０の３個のホー
ルＩＣ３１ａ〜３１ｃから出力された位置センサ信号Ｈ
ｕ、Ｈｖ、Ｈｗは、マイクロコンピュータ５９（以下、
マイコン５９と称す）へ与えられるように構成されてい
る。このマイコン５９は、ブラシレスモータ２０を通電
制御する機能並びに全自動洗濯機の運転全般を制御する
機能を有しており、そのための制御プログラム及びこの
プログラムの実行に必要なデータ（後述する通電波形デ
ータ等を含む）を内部に設けられたＲＯＭ５９ａに記憶
している。また、マイコン５９の内部には、作業領域と
してＲＡＭ５９ｂが設けられている。この場合、マイコ
ン５９は、電気角検出手段、記憶手段、位相指令形成手
段及び電圧指令形成手段としての各機能を備える構成と
なっている。

【００４２】また、マイコン５９には、例えば１６ビッ
トカウンタからなる２個のカウンタ６０、６１が接続さ
れている。第１のカウンタ６０は、マイコン５９からリ
セット信号ＲＳ１を受けて、例えば１２５ＫＨｚのクロ
ック信号ｃｋ１をカウントし、カウント結果（計数値デ
ータ）であるデータＤＴ１をマイコン５９に与えるよう
に構成されている。また、第２のカウンタ６１は、マイ
コン５９からリセット信号ＲＳ２を受けて、上記クロッ
ク信号ｃｋ１の８倍の周波数である１ＭＨｚのクロック
信号ｃｋ２をカウントし、このカウント値とマイコン５
９から与えられるデータＤＴ２（これについては後述す
る）との一致信号を信号ＳＴ２としてマイコン５９に与
えるように構成されている。

【００４３】そして、マイコン５９は、詳しくは後述す
るようにして例えば８ビットの出力波形データＤｕ、Ｄ
ｖ、Ｄｗを形成し、これら出力波形データＤｕ、Ｄｖ、
Ｄｗを３個の比較器６２、６３、６４へ与えるように構
成されている。これら比較器６２、６３、６４は、三角
波発生回路６５から出力された例えば８ビットの出力デ
ータＰｚと、上記マイコン５９からの出力波形データＤ
ｕ、Ｄｖ、Ｄｗとを比較し、出力波形データＤｕ、Ｄ
ｖ、Ｄｗが出力データＰｚよりも大きいときハイレベル
であり、そうでないときロウレベルである出力信号Ｖ
ｕ、Ｖｖ、Ｖｗを出力するように構成されている。そし
て、これら出力信号Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗは、選択回路６６
へ与えられるように構成されている。尚、上記三角波発
生回路６５は、デジタルな三角波からなる搬送波Ｐｚ
（即ち、８ビットの出力データＰｚ）を発生するように
構成された回路である。

【００４４】更に、マイコン５９は、詳しくは後述する
ようにして選択信号Ｕ１，Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ
２を形成し、これら選択信号Ｕ１，Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、
Ｗ１、Ｗ２を選択回路６６へ与えるように構成されてい
る。そして、選択回路６６は、上記出力信号Ｖｕ、Ｖ
ｖ、Ｖｗ並びに上記選択信号Ｕ１，Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、
Ｗ１、Ｗ２に基づいて後述するようにして駆動信号Ｖｕ
ｐ、Ｖｕｎ、Ｖｖｐ、Ｖｖｎ、Ｖｗｐ、Ｖｗｎを生成
し、これら駆動信号Ｖｕｐ、Ｖｕｎ、Ｖｖｐ、Ｖｖｎ、
Ｖｗｐ、Ｖｗｎを前記駆動回路５７ａ〜５７ｆへ与える
ように構成されている。尚、上記選択回路６６は、図８
に示すように、アンド回路６６ａとナンド回路６６ｂと
から構成されている。上記図８では、Ｕ相についてだけ
図示し、Ｖ相、Ｗ相については図示していないが、Ｖ
相、Ｗ相の具体的回路構成もＵ相と同じである。

【００４５】この構成の場合、マイクロコンピュータ５
９とカウンタ６０、６１と比較器６２、６３、６４と三
角波発生回路６５と選択回路６６とから制御手段６７が
構成されている。そして、この制御手段６７が通電信号
形成手段を構成している。また、上記制御手段６７とモ
ータ通電手段５８と放電手段５３と直流電源回路４３と
からインバータ装置６８が構成されている。

【００４６】一方、マイコン５９は、直流母線４４ａの
電圧値を分圧回路６９を介して検知できるように構成さ
れている。この場合、分圧回路６９から出力される電圧
信号は、マイコン５９のＡ／Ｄ変換機能を有する入力端
子に与えられるようになっている。また、マイコン５９
は、前記リレー４８をリレー駆動回路７０を介してオン
オフ制御するように構成されている。更に、マイコン５
９は、前記排水弁７を開閉駆動する排水弁モータ９並び
に回転槽４内へ給水する給水弁７１を通電制御するよう
に構成されている。

【００４７】また、マイコン５９は、交流電源３９の電
圧に基づいて停電を検知する停電検出回路７２からの停
電検出信号、回転槽４内の水位を検知する水位センサ７
３からの水位検知信号、外箱１の上部に設けられた蓋７
４（図２参照）の開閉状態を検知する蓋スイッチ７５か
らの開閉検知信号、操作パネルに設けられた各種の操作
スイッチ７６からのスイッチ信号を受けるように構成さ
れている。

【００４８】次に、上記構成の作用（具体的には、洗い
運転及び脱水運転時の制御動作）について図９ないし図
２４を参照して説明する。ここで、図１５ないし図１８
は、マイコン５９内に記憶された制御プログラムの制御
内容を示すフローチャートである。このうち、図１５の
フローチャートは、洗い運転及び脱水運転のメイン処理
の制御内容を示している。図１６のフローチャートは、
モータ駆動用のメイン処理の制御内容を示している。図
１７のフローチャートは、第１の割り込み処理の制御内
容を示している。図１８のフローチャートは、第２の割
り込み処理の制御内容を示している。

【００４９】まず、洗い運転の動作について説明する。
交流電源３９に接続されると、最初に図１５のステップ
Ｍ１０の初期設定処理が実行される。ここでは、マイコ
ン５９はＲＡＭ５９ｂの初期化や出力端子の初期出力等
を行なう。続いて、各種の操作スイッチ７６のなかの１
つのスイッチである電源スイッチがオンされたか否かを
判断する（ステップＭ２０）。ここで、電源スイッチが
オフされている場合は、ステップＭ２０にて「ＮＯ」へ
進み、マイコン５９はリレー駆動回路７０へオフ信号を
出力することによりリレー４８をオフする（ステップＭ
３０）。そして、ステップＭ２０の判断処理へ戻る。

【００５０】一方、ステップＭ２０にて電源スイッチが
オンされている場合は、「ＹＥＳ」へ進み、マイコン５
９はリレー駆動回路７０へオン信号を出力することによ
りリレー４８をオン（導通状態に）する（ステップＭ４
０）。そして、洗い運転指令が出ているか否かを判断す
る（ステップＭ５０）。この場合、各種の操作スイッチ
７６の操作結果に基づいて洗い運転指令が出ているか否
かを判断する。今、洗い運転指令が出ているとすると、
ステップＭ５０にて「ＹＥＳ」へ進み、排水弁モータ９
をオフする信号を出力する（ステップＭ６０）。これに
より、排水弁モータ９がオフされ、排水弁７が閉塞され
ると共に、クラッチ３２の切換レバー３３が上方へ回動
動作されて槽軸１２及び回転槽４が静止部位である機構
部ベース１０に係止された状態（図３参照）となる。

【００５１】続いて、ステップＭ７０へ進み、複数の洗
い運転コースの中から１つのコースが選択設定される。
この場合、各種の操作スイッチ７６の操作結果に基づい
て１つのコースが選択設定される。そして、ステップＭ
８０へ進み、回転槽４内へ給水する処理を実行する。こ
こでは、給水弁７１を通電駆動して開放して回転槽４内
へ給水を開始し、回転槽４内の水位が上記選択されたコ
ースに対応する水位に達したことを水位センサ７３によ
り検知すると、給水弁７１を断電停止して閉塞するよう
に構成されている。

【００５２】そして、ステップＭ９０、Ｍ１００、Ｍ１
１０の各処理を順に実行することにより、ブラシレスモ
ータ２０に対する運転パターン（運転指令）を形成す
る。この場合、ＲＯＭ５９ａ内には複数の洗い運転パタ
ーンが予め記憶されており、これら複数の洗い運転パタ
ーンの中から上記選択されたコースに対応する洗い運転
パターンを選択して読み出すことにより、洗い運転用の
運転パターン（洗い運転パターン）を形成している。上
記洗い運転パターンの一例を図１０に示す。

【００５３】この図１０に示すように、洗い運転パター
ンは、例えば２ビットのデータからなる駆動指令と、例
えば８ビットのデータからなる電圧指令Ｖｃと、例えば
９ビットのデータからなる位相指令Ｐｃとから構成され
ている。上記駆動指令は、ブラシレスモータ２０の駆動
／停止及び正転／逆転を表わすデータであり、具体的に
は、例えば下位１ビットが「１」のとき駆動を示し、下
位１ビットが「０」のとき停止を示し、上位１ビットが
「１」のとき正転を示し、上位１ビットが「０」のとき
逆転を示している。また、上記電圧指令Ｖｃは、ブラシ
レスモータ２０への印加電圧を表わすデータである。上
記位相指令Ｐｃは、ブラシレスモータ２０のロータ位相
に対する電圧の位相を表わすデータである。

【００５４】そして、図１０に示す洗い運転パターン
は、１．５秒間の「正転駆動」、０．５秒間の「停
止」、１．５秒間の「逆転駆動」、０．５秒間の「停
止」から構成された１サイクル４秒間の運転パターンで
あり、洗い運転中は、この１サイクル４秒間の運転パタ
ーンを繰り返し実行するように構成されている。ここ
で、上記１サイクル４秒の運転パターンは、例えば５０
ｍｓ（ミリ秒）でサンプリングされた上記３つの指令デ
ータから構成されている。即ち、上記３つの指令データ
を１組のデータとすると、上記１サイクル４秒の運転パ
ターンは８０組のデータから構成されており、これら８
０組のデータが図１０の洗い運転パターンとしてＲＯＭ
５９ａに記憶されている。ここで、図１０の洗い運転パ
ターンの位相指令Ｐｃは、運転中のブラシレスモータ２
０の巻線２６の各相に流れる電流の位相と巻線２６の各
相に発生する誘起電圧の位相とが同相となるように実験
的に求められたデータである、これについては詳しくは
後述する。

【００５５】さて、ステップＭ９０、ステップＭ１０
０、ステップＭ１１０において、ＲＯＭ５９ａから上記
洗い運転パターンを読み出すに当たっては、５０ｍｓ毎
に上記１組のデータ、即ち、３つの指令データを順次読
み出すように構成されている。そして、この読み出した
３つの指令データをそれぞれモータ駆動指令、モータ電
圧指令Ｖｃ、モータ位相指令Ｐｃとし、これにてモータ
駆動指令、モータ電圧指令Ｖｃ、モータ位相指令Ｐｃを
形成する構成となっている（ステップＭ９０、ステップ
Ｍ１００、ステップＭ１１０）。

【００５６】続いて、洗い運転終了か否かを判断し（ス
テップＭ１２０）、洗い運転終了でない場合は、ステッ
プＭ１２０にて「ＮＯ」へ進み、ステップＭ９０へ戻っ
て上記３つの指令データを形成する処理を繰り返し行う
ようになっている。一方、洗い運転終了の場合は、ステ
ップＭ１２０にて「ＹＥＳ」へ進み、モータ停止指令を
出して、ブラシレスモータ２０を断電停止させることに
より洗い運転を終了する（ステップＭ１２１）。そし
て、この後は、ステップＭ２０へ戻るように構成されて
いる。尚、洗い運転終了か否かの判断は、上記選択され
たコースに対応して設定された洗い運転時間が経過した
か否かを判断することにより行なわれるようになってい
る。

【００５７】さて、ブラシレスモータ２０の実際の通電
駆動は、図１６のモータ駆動のメイン処理、図１７の第
１の割り込み処理、並びに、図１８の第２の割り込み処
理側で実行されるように構成されており、以下これら各
処理について説明する。まず、図１６のモータ駆動用の
メイン処理は、例えば１０ｍｓ（ミリ秒）毎に図１５の
メイン処理と同時（平行）に実行されるように構成され
ている。換言すると、図１６のモータ駆動用のメイン処
理は、１０ｍｓ毎に実行される割り込み処理である。

【００５８】上記モータ駆動用のメイン処理において
は、まずステップＤ１０において、図１５のステップＭ
９０にて形成されたモータ駆動指令に基づいてモータ始
動条件が判断される。ここでは、ステップＭ９０で形成
されたモータ駆動指令が駆動の場合を「Ｙ」とし、停止
の場合を「Ｎ」として、「Ｙ」であるか「Ｎ」であるか
を判別すると共に、「Ｙ」であるときには、前回が
「Ｙ」で今回も「Ｙ」であった場合（以下「Ｙ−Ｙ」と
書く）であるか、それとも前回が「Ｎ」で今回は「Ｙ」
へ変わった場合（以下「Ｎ−Ｙ」と書く）であるかを判
別する。

【００５９】今、モータ始動条件が「Ｎ」であったとす
ると（即ち、停止指令であったとすると）、ステップＤ
１０にて「ＮＯ」へ進み、選択信号Ｕ１、Ｕ２、Ｖ１、
Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２をすべて「Ｌ（ロウレベル）」にする
（ステップＤ２０）。これにより、選択回路６６は、す
べて「Ｌ」の駆動信号Ｖｕｐ、Ｖｕｎ、Ｖｖｐ、Ｖｖ
ｎ、Ｖｗｐ、Ｖｗｎを生成し、これら駆動信号Ｖｕｐ、
Ｖｕｎ、Ｖｖｐ、Ｖｖｎ、Ｖｗｐ、Ｖｗｎを駆動回路５
７ａ〜５７ｆへ与えるようになる。この結果、インバー
タ主回路４７のスイッチング素子５４ａ〜５４ｆがすべ
てオフされ、ブラシレスモータ２０が断電停止される。
続いて、第１の割り込み処理及び第２の割り込み処理の
実行を禁止した後（ステップＤ２１）、リターンする
（モータ駆動用のメイン処理を実行完了する）。

【００６０】一方、ステップＤ１０の判断処理におい
て、モータ始動条件が「Ｎ−Ｙ」であったとすると（即
ち、モータ始動（起動）指令を受けた直後であったとす
ると）、ステップＤ１０にて「Ｎ−Ｙ」へ進み、始動フ
ラグを「Ｈ（ハイレベル）」に設定する（ステップＤ３
０）。続いて、第１の割り込み処理及び第２の割り込み
処理の実行を許可した後（ステップＤ４０）、第１の割
り込み処理を強制的に実行する指令を出して第１の割り
込み処理を１回実行する（ステップＤ５０）。そして、
モータ始動指令を受けてから予め決められた所定時間
（例えば１００ｍｓ）が経過したか否かを判断する（ス
テップＤ６０）。

【００６１】ここで、所定時間が経過していなければ、
ステップＤ６０にて「ＮＯ」へ進み、リターンする。一
方、モータ起動指令を受けてから所定時間が経過してい
れば、ステップＤ６０にて「ＹＥＳ」へ進み、始動フラ
グを「Ｌ」に設定してから（ステップＤ７０）、リター
ンする。

【００６２】また、ステップＤ１０の判断処理におい
て、モータ始動条件が「Ｙ−Ｙ」であったとすると（即
ち、モータ始動指令が継続しているとすると）、ステッ
プＤ１０にて「Ｙ−Ｙ」へ進み、上述したステップＤ６
０の判断処理へ移行して同じ制御を実行するように構成
されている。

【００６３】次に、図１７に示す第１の割り込み処理の
制御内容について説明する。この第１の割り込み処理
は、ホールＩＣ３１ｕ、３１ｖ、３１ｗから出力される
位置センサ信号Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗ（図１９の（ｃ）参
照）のいずれかが「Ｈ」から「Ｌ」へ変化したとき、
「Ｌ」から「Ｈ」へ変化したときに、並びに、図１６の
ステップＤ５０において強制指令されたときに、それぞ
れ実行される割り込み処理である。

【００６４】具体的には、図１７のステップＡ１０にお
いて、まず、ホールＩＣ３１ｕ、３１ｖ、３１ｗからの
位置センサ信号Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗを入力し、図１１に示
す変換テーブルに基づいて入力した位置センサ信号Ｈ
ｕ、Ｈｖ、Ｈｗのモードｎ（ｎ＝１〜６）を決定する。
続いて、第１のカウンタ６０から出力されるデータＤＴ
１を入力し、これをセンサ変化周期Ｔｓ（ｎ）として記
憶する（ステップＡ２０）。そして、リセット信号ＲＳ
１を第１のカウンタ６０へ与えて第１のカウンタ６０を
リセットする（ステップＡ３０）。

【００６５】上記ステップＡ２０及びＡ３０を実行する
ことにより、第１のカウンタ６０は位置センサ信号Ｈ
ｕ、Ｈｖ、Ｈｗが変化する毎にリセットされると共に、
第１のカウンタ６０のリセット直前のカウント値（この
場合、クロックｃｋ１による計数値）がセンサ変化周期
Ｔｓ（ｎ）として、モードｎに対応して記憶されるよう
になる。

【００６６】続いて、ステップＡ４０へ進み、ここで
は、第１のカウンタ６０から出力されたデータＤＴ１を
データＤＴ２とすると共に、このデータＤＴ２を第２の
カウンタ６１へ与える。そして、ステップＡ５０へ進
み、リセット信号ＲＳ２を第２のカウンタ６１へ与えて
第２のカウンタ６１をリセットする。

【００６７】更に、ステップＡ６０へ進み、図１２に示
す電気角データテーブルに基づいて、電気角データＥｘ
により電気角カウンタＥＣを書き換える処理、具体的に
は、ＥＣ＝Ｅｘ（ｎ）を実行する。この場合、電気角デ
ータＥｘ（ｎ）は、位置センサ信号Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗの
変化点におけるブラシレスモータ２０のロータ２７の回
転位置を電気角で示したものであり、初期設定処理によ
り作業領域のＲＡＭ５９ｂに図１２に示すように書き込
まれている。また、電気角カウンタＥＣは、ロータ２７
の回転位置をＵ相の巻線２６ｕに発生する誘起電圧（以
下、Ｕ相誘起電圧という）を基準とした１電気周期を３
８４分割して示すデータであり、作業領域のＲＡＭ５９
ｂに割り当てられて設けられている。

【００６８】続いて、ステップＡ７０へ進み、ブラシレ
スモータ２０の１電気周期の時間である回転周期Ｔｍを
計算して求める処理を実行する。ここでは、前回求めた
ＴｍをＴｍｐとし（Ｔｍｐ＝Ｔｍ）、このＴｍｐを記憶
すると共に、今回のＴｍを次の式で算出し、この算出し
たＴｍを記憶する。

【００６９】Ｔｍ＝Ｔｓ（１）＋Ｔｓ（２）＋Ｔｓ
（３）＋Ｔｓ（４）＋Ｔｓ（５）＋Ｔｓ（６） そして、ステップＡ８０へ進み、始動フラグが「Ｈ」で
あるか否かを判断する。ここで、モータ始動指令（スタ
ート指令）を受けた直後であれば（即ち、モータ始動指
令を受けてから所定時間が経過する前であれば）、始動
フラグが「Ｈ」であるから、ステップＡ８０にて「ＹＥ
Ｓ」へ進み、ブラシレスモータ２０に印加する電圧の大
きさを示す電圧指令Ｖｃを読み出す処理を行う（ステッ
プＡ９０）。続いて、ステップＡ１００へ進み、図１３
に示す矩形波データテーブルに基づいて出力波形データ
Ｄｕ、Ｄｖ、Ｄｗと選択信号Ｕ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、
Ｗ１、Ｗ２とを出力し、リターンする（第１の割り込み
処理を実行完了する）。上記ステップＡ９０、Ａ１００
の処理は、ブラシレスモータ２０の始動時に該ブラシレ
スモータ２０を矩形波電圧で通電制御するための処理で
あり、詳しくは後述する。一方、ステップＡ８０におい
て、始動フラグが「Ｌ」であれば、「ＮＯ」へ進み、リ
ターンする。

【００７０】次に、図１８に示す第２の割り込み処理の
制御内容について説明する。この第２の割り込み処理
は、第２のカウンタ６１のカウント値（クロックｃｋ２
の計数値）と上記データＤＴ２とが一致するたびに発生
する一致信号ＳＴ２により実行される割り込み処理、即
ち、上記一致が発生するたびに実行される割り込み処理
である。

【００７１】具体的には、図１８のステップＢ１０にお
いて、まず、第２のカウンタ６１をリセットするリセッ
ト信号ＲＳ２を出力し、第２のカウンタ６１をリセット
する。続いて、電気角カウンタＥＣを定数Ｅｄだけ増加
させる計算を行う（ステップＢ２０）。ここでは、ＥＣ
＝ＥＣ＋Ｅｄを計算する。このとき、ＥＣ≧３８４とな
れば、ＥＣ＝ＥＣ−３８４の計算を行う。尚、定数Ｅｄ
は、予め記憶されている定数であり、本実施例の場合、
例えば「８」としている。

【００７２】そして、ステップＢ３０へ進み、始動フラ
グが「Ｈ」であるか否かを判断する。ここで、モータ起
動指令（スタート指令）を受けた直後であれば（即ち、
モータ起動指令を受けてから所定時間が経過する前であ
れば）、始動フラグが「Ｈ」であるから、ステップＢ３
０にて「ＹＥＳ」へ進み、リターンする（第２の割り込
み処理を実行完了する）。尚、ステップＢ３０にて「Ｎ
Ｏ」へ進む場合の制御については後述する。

【００７３】以上説明したマイコン５９の制御動作が、
スタート信号（モータ起動指令）を受けた後、始動フラ
グが「Ｈ」状態であるときのモータ駆動用のプログラム
の動作である。次に、この制御動作によりブラシレスモ
ータ２０が正転駆動されるときの具体的動作について、
図１９に示すタイムチャートを参照して説明する。

【００７４】この図１９において、（ａ）は、ブラシレ
スモータ２０が回転しているときに３相の巻線２６ｕ、
２６ｖ、２６ｗに発生する誘起電圧を示している。この
誘起電圧は、ロータ２７の回転位置（即ち、ロータ位
置）を示すものである。そして、上記３相の誘起電圧の
うちのＵ相の誘起電圧を基準とした１電気周期を３８４
分割したデータにより電気角を表わしており、この電気
角を図１９（ｂ）に示す。また、図１９（ｃ）は、ホー
ルＩＣ３１ａ〜３１ｃから出力される位置センサ信号Ｈ
ｕ、Ｈｖ、Ｈｗを示している。この場合、各相の誘起電
圧のクロス点で位置センサ信号Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗが
「Ｈ」から「Ｌ」へまたは「Ｌ」から「Ｈ」へ変化する
ように、ホールＩＣ３１ａ〜３１ｃが取り付けられてい
る。

【００７５】そして、図１９（ｄ）は、第１の割り込み
処理（図１７）のステップＡ１０の処理で決定されたモ
ード（ｎ）を示している。また、第１の割り込み処理
（図１７）のステップＡ１００でマイコン５９から出力
される選択信号Ｕ１，Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２を
図１９（ｅ）に示し、更に、上記ステップＡ１００でマ
イコン５９から出力される出力波形データＤｕ、Ｄｖ、
ＤｗのうちのＵ相の出力波形データＤｕを図１９（ｆ）
に示す。

【００７６】ここで、制御手段６７におけるＵ相の比較
器６２は、Ｕ相の出力波形データＤｕ（具体的には、８
ビットデータＶｃ）と三角波発生回路６５から出力され
る搬送波Ｐｚ（具体的には、８ビット出力データＰｚ）
とを比較して、信号Ｖｕを出力する。この信号Ｖｕは、
周波数が三角波発生回路６５の動作（搬送波Ｐｚ）に同
期し、デューティが出力波形データＤｕに依存したパル
ス幅変調信号（以下、ＰＷＭ信号と称す）となってい
る。また、Ｖ相の比較器６３及びＷ相の比較器６４から
出力される信号Ｖｖ及びＶｗも、同様なＰＷＭ信号とな
っている。

【００７７】そして、Ｕ相について見ると、選択回路６
６は、信号Ｖｕと選択信号Ｕ１、Ｕ２とに基づいて駆動
信号Ｖｕｐ、Ｖｕｎを出力する。この場合、選択回路６
６は、選択信号Ｕ１＝「Ｈ」、選択信号Ｕ２＝「Ｌ」で
あるとき、駆動信号Ｖｕｐ＝信号Ｖｕ、Ｖｕｎ＝「Ｌ」
となる駆動信号Ｖｕｐ、Ｖｕｎを出力する。これによ
り、駆動回路５５ａを介してスイッチング素子５４ａが
ＰＷＭ駆動される。

【００７８】また、選択回路６６は、選択信号Ｕ１＝
「Ｌ」、選択信号Ｕ２＝「Ｈ」であるとき、駆動信号Ｖ
ｕｐ＝「Ｌ」、Ｖｕｎ＝「Ｈ」となる駆動信号Ｖｕｐ、
Ｖｕｎを出力する。これにより、駆動回路５５ｂを介し
てスイッチング素子５４ｂがオンされる。更に、選択回
路６６は、選択信号Ｕ１＝「Ｌ」、選択信号Ｕ２＝
「Ｌ」であるとき、駆動信号Ｖｕｐ＝「Ｌ」、Ｖｕｎ＝
「Ｌ」となる駆動信号Ｖｕｐ、Ｖｕｎを出力する。これ
により、スイッチング素子５４ａ、５４ｂが共にオフさ
れる。

【００７９】そして、Ｖ相、Ｗ相についても、上記Ｕ相
と同様にして選択回路６６は、信号Ｖｖ、Ｖｗと選択信
号Ｕ３、Ｕ４、Ｕ５、Ｕ６とに基づいて駆動信号Ｖｖ
ｐ、Ｖｖｎ、Ｖｗｐ、Ｖｗｎを出力する。ここで、図１
９（ｈ）は、選択回路６６から出力される駆動信号Ｖｕ
ｐ、Ｖｕｎ、Ｖｖｐ、Ｖｖｎ、Ｖｗｐ、Ｖｗｎを示して
いる。これら駆動信号Ｖｕｐ、Ｖｕｎ、Ｖｖｐ、Ｖｖ
ｎ、Ｖｗｐ、Ｖｗｎにより駆動回路５７ａ〜５７ｆを介
してスイッチング素子５４ａ〜５４ｆがオンオフ制御さ
れる。これにより、ブラシレスモータ２０は、始動時は
いわゆる１２０度通電、即ち、矩形波電圧により通電制
御されて回転駆動されるように構成されている。

【００８０】尚、図１９（ｉ）は、第１の割り込み処理
（図１７）のステップＡ３０により実行される第１のカ
ウンタ６０のリセット動作（及びカウント動作）の様子
を示している。この場合、第１のカウンタ６０のリセッ
ト動作は、モード（ｎ）の変化点で実行されるようにな
っている。そして、第１の割り込み処理（図１７）もモ
ード（ｎ）の変化点で実行されるように構成されてい
る。

【００８１】また、図１９（ｊ）は、第１の割り込み処
理（図１７）のステップＡ２０、Ａ４０、Ａ５０により
実行される第２のカウンタ６１のリセット動作（及びカ
ウント動作）の様子を示している。第２のカウンタ６１
は、第１のカウンタ６０のクロックｃｋ１の８倍のクロ
ックｃｋ２で動作するものであるから、図１９（ｉ）、
（ｊ）に示すように、第１のカウンタ６０の１／８の周
期でカウント動作を繰り返している。この場合、第１の
カウンタ６０及び第２のカウンタ６１により、位置セン
サ信号の逓倍信号を発生する逓倍信号発生手段７７を構
成している。これにより、第２の割り込み処理（図１
８）は、１モード（ｎ）の間に８回実行されるように構
成されている。

【００８２】また、図１９（ｋ）は、第１の割り込み処
理（図１７）のステップＡ６０及び第２の割り込み処理
（図１８）のステップＢ２０により実行される電気角カ
ウンタＥＣのカウントアップ動作を示している。この場
合、電気角カウンタＥＣは、モード（ｎ）の変化点で第
１の割り込み処理（図１７）のステップＡ６０の実行に
より書き換えられると共に、第２の割り込み処理（図１
８）のステップＢ２０の実行により１モード（ｎ）の間
に８回カウントアップされる。これにより、電気角カウ
ンタＥＣは、ロータ２７の回転位置に同期して変化する
データとなっている。

【００８３】以上説明したように、起動指令を受ける
と、ブラシレスモータ２０は矩形波電圧により回転駆動
され、この矩形波通電制御は起動指令を受けてから所定
時間（具体的には、１００ｍｓ）の間続けられるように
なっている。そして、この後、起動指令を受けてから所
定時間が経過すると、モータ駆動用のメイン処理（図１
６）のステップＤ６０にて「ＹＥＳ」へ進み、始動フラ
グを「Ｌ」に切り換える処理を実行する（ステップＤ７
０）。

【００８４】次に、始動フラグ＝「Ｌ」の場合のマイコ
ン５９の制御動作について説明する。この場合、まず、
第１の割り込み処理（図１７）においては、始動フラグ
＝「Ｌ」であるから、ステップＡ８０にて「ＮＯ」へ進
み、そのまま（ステップＡ９０及びＡ１００を実行しな
いで）リターンするようになる。

【００８５】また、第２の割り込み処理（図１８）にお
いては、始動フラグ＝「Ｌ」であるから、ステップＢ３
０にて「ＮＯ」へ進み、ステップＢ４０〜Ｂ１００の処
理を実行する。具体的には、まず、ステップＢ４０にお
いて、メイン処理（図１５）のステップＭ１９０で形成
された位相指令Ｐｃを読み出す。続いて、ステップＢ５
０において、上記位相指令Ｐｃとロータ２７の回転位置
を示す電気角カウンタＥＣとにより、ブラシレスモータ
２０に与える電圧の位相Ｐｖを計算する。この計算は、
次の式で行う。

【００８６】Ｐｖ＝ＥＣ＋Ｐｃ 但し、Ｐｖ≧３８４の場合には、Ｐｖ＝Ｐｖ−３８４を
行う。

【００８７】そして、ステップＢ６０へ進み、ここで
は、メイン処理（図１５）のステップＭ１８０で形成さ
れた電圧指令Ｖｃを読み出す。続いて、ステップＢ７０
へ進み、出力波形データＤｕを計算して出力する。この
場合、上記計算した電圧位相Ｐｖに対応する正弦波波形
の電圧率Ｄｓを図９に示す通電波形データから読み出
し、次の式で出力波形データＤｕを計算する。

【００８８】Ｄｕ＝Ｄｓ×（Ｖｃ／２５６）＋１２８ ここで、電圧率Ｄｓのデータ値としての領域は、８ビッ
トデータの補数表現で取り得る「−１２７〜１２７」で
ある。そして、三角波データＰｚの領域である「０〜２
５５」にシフトさせるために、「１２８」をオフセット
値として加えている。また、電圧指令Ｖｃのデータ値と
しての領域は、「０〜２５５」であるから、（Ｖｃ／２
５６）を電圧率Ｄｓに乗ずることにより、電圧指令Ｖｃ
に応じた振幅が得られるようになっている。そして、こ
のように計算されたものが出力波形データＤｕとして出
力される。尚、図９に示す通電波形データは、１電気周
期を３８４に分割した８ビットの電圧率データＤｓから
構成されており、この電圧率データＤｓはマイコン５９
のＲＯＭ５９ａ内に予め記憶されている。また、通電波
形データとして、本実施例の場合、正弦波波形データを
記憶している。

【００８９】そして、ステップＢ８０へ進み、出力波形
データＤｖを計算して出力する。この場合、まず、電圧
位相Ｐｖを次の式により計算する。

【００９０】Ｐｖ＝ＥＣ＋Ｐｃ＋２５６ 但し、Ｐｖ≧３８４の場合には、Ｐｖ＝Ｐｖ−３８４を
行う。

【００９１】次いで、上記計算した電圧位相Ｐｖに対応
する正弦波波形の電圧率Ｄｓを図９に示す通電波形デー
タから読み出した後、次の式で出力波形データＤｖを計
算する。

【００９２】Ｄｖ＝Ｄｓ×（Ｖｃ／２５６）＋１２８ 続いて、ステップＢ９０へ進み、出力波形データＤｗを
計算して出力する。この場合も、まず、電圧位相Ｐｖを
次の式により計算する。

【００９３】Ｐｖ＝ＥＣ＋Ｐｃ＋１２８ 但し、Ｐｖ≧３８４の場合には、Ｐｖ＝Ｐｖ−３８４を
行う。

【００９４】次いで、上記計算した電圧位相Ｐｖに対応
する正弦波波形の電圧率Ｄｓを図９に示す通電波形デー
タから読み出した後、次の式で出力波形データＤｗを計
算する。

【００９５】Ｄｗ＝Ｄｓ×（Ｖｃ／２５６）＋１２８ そして、ステップＢ１００へ進み、すべて「Ｈ」の選択
信号Ｕ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２を出力した
後、リターンするように構成されている。以上説明した
マイコン５９の制御動作が、始動フラグが「Ｌ」状態で
あるときのモータ駆動用のプログラムの動作であり、こ
れにより、ブラシレスモータ２０が正弦波電圧で通電制
御されるようになる。以下、上記制御動作によりブラシ
レスモータ２０が正転駆動されるときの具体的動作につ
いて、図２０に示すタイムチャートを参照して説明す
る。

【００９６】まず、図２０（ｆ）は、第２の割り込み処
理（図１８）のステップＢ５０の実行により計算された
電圧位相Ｐｖを示している。この電圧位相Ｐｖは、電気
角カウンタＥＣから第２の割り込み処理（図１８）のス
テップＢ４０で得られた位相指令Ｐｃだけ進ませた電圧
位相である。そして、第２の割り込み処理（図１８）の
ステップＢ７０の実行により出力される出力波形データ
Ｄｕは、図２０（ｇ）に示すようなデータとなる。

【００９７】この出力波形データＤｕが出力されると、
制御手段６７におけるＵ相の比較器６２は、上記出力波
形データＤｕと三角波発生回路６５から出力される搬送
波Ｐｚとを比較して、信号Ｖｕを出力する。そして、選
択回路６６は、上記信号Ｖｕと選択信号Ｕ１、Ｕ２とに
基づいて駆動信号Ｖｕｐ、Ｖｕｎを出力する。この場
合、選択信号Ｕ１＝「Ｈ」、選択信号Ｕ２＝「Ｈ」であ
るから、選択回路６６は駆動信号Ｖｕｐ＝信号Ｖｕ、Ｖ
ｕｎ＝信号Ｖｕの反転信号となる駆動信号Ｖｕｐ、Ｖｕ
ｎを出力する。これら駆動信号Ｖｕｐ、Ｖｕｎを図２０
（ｈ）に示す。尚、図２０には図示していないが、Ｖ
相、Ｗ相についても、第２の割り込み処理（図１８）の
ステップＢ８０、Ｂ９０の実行により出力波形データＤ
ｖ、Ｄｗが出力されると共に、選択回路６６から駆動信
号Ｖｖｐ、Ｖｖｎ、Ｖｗｐ、Ｖｗｎが出力されるように
構成されている。

【００９８】この場合、Ｖ相の出力波形データＤｖ、駆
動信号Ｖｖｐ、Ｖｖｎは、Ｕ相の出力波形データＤｕ、
駆動信号Ｖｕｐ、Ｖｕｎよりも電気角で「１２８」分だ
け位相が遅れている。また、Ｗ相の出力波形データＤ
ｗ、駆動信号Ｖｗｐ、Ｖｗｎは、Ｕ相の出力波形データ
Ｄｕ、駆動信号Ｖｕｐ、Ｖｕｎよりも電気角で「２５
６」分だけ位相が遅れている。

【００９９】そして、上記Ｕ相の駆動信号Ｖｕｐ、Ｖｕ
ｎにより駆動回路５７ａ、５７ｂを介してインバータ主
回路４７のスイッチング素子５４ａ、５４ｂをオンオフ
することによって、インバータ主回路４７のＵ相の出力
端子から出力される電圧は、図２０（ｉ）に示すような
電圧波形となる。このＵ相出力電圧は、正弦波波形をＰ
ＷＭ処理した電圧（即ち、正弦波近似のＰＷＭ電圧）で
ある。このＵ相出力電圧をブラシレスモータ２０のＵ相
の巻線２６ｕに通電すると、該Ｕ相巻線２６ｕに流れる
電流は、図２０（ｊ）に示すような電流波形となる。

【０１００】このＵ相巻線２６ｕに流れる巻線電流の位
相は、Ｕ相の巻線２６ｕに発生する誘起電圧（図２０
（ａ））の位相とほぼ一致している。というのは、メイ
ン処理（図１５）のステップＭ１１０において形成され
る位相指令Ｐｃ（図１０参照）が、ブラシレスモータ２
０の運転中に各相の巻線２６に流れる電流が各相の誘起
電圧と同位相となるように予め実験により求めたデータ
であるからである。

【０１０１】また、Ｖ相、Ｗ相についても、駆動信号Ｖ
ｖｐ、Ｖｖｎ、Ｖｗｐ、Ｖｗｎによりインバータ主回路
４７のスイッチング素子５４ｃ〜５４ｆをオンオフする
ことによって、インバータ主回路４７のＶ相、Ｗ相の出
力端子から出力される電圧は、上記Ｕ相出力電圧と同様
にして、正弦波波形をＰＷＭ処理した電圧となる。そし
て、これらＶ相、Ｗ相出力電圧をブラシレスモータ２０
のＶ相、Ｗ相の巻線２６ｖ、２６ｗに通電すると、該巻
線２６ｖ、２６ｗに流れる電流の位相は、巻線２６ｖ、
２６ｗに発生する誘起電圧の位相とほぼ一致する。

【０１０２】以上説明した動作は、ブラシレスモータ２
０を正回転方向に駆動する場合の動作であるが、逆回転
方向に駆動する場合の動作もほぼ同じである。この逆回
転方向に駆動する場合には、図１１の位置センサ信号モ
ードのテーブル、図１２の電気角データテーブル、図１
３の矩形波データテーブルとして、逆回転用の各データ
テーブルを使用するところだけが異なる。そして、洗い
運転が終了するまで（即ち、メイン処理（図１５）のス
テップＭ１２０にて「ＹＥＳ」へ進むまで）、上述した
ブラシレスモータ２０を正逆回転駆動する動作を繰り返
し実行するように構成されている。

【０１０３】次に、脱水運転の制御動作について説明す
る。脱水運転指令を受けると、メイン処理（図１５）の
ステップＭ１３０にて「ＹＥＳ」へ進み、排水弁モータ
９を通電駆動する（ステップＭ１４０）。これにより、
排水弁７が開放されて回転槽４内の水が排水されるよう
になり、回転槽４内の水位を検知する水位センサ７３か
らの検知信号に基づいて回転槽４内の排水が完了するま
で排水運転が続けられる（ステップＭ１５０）。

【０１０４】また、上記排水弁モータ９の通電駆動によ
り、クラッチ３２の切換レバー３３が下方へ回動動作し
て切換レバー３３の下部の凸部３３ｅがロータハウンジ
ング２８の上面の複数の凸部２８ｄ間に係合する（図７
参照）。これにより、槽軸１２とロータ２７（及び撹拌
軸１４）とが一体回転するように連継した態様となる。
この態様の場合、槽軸１２、回転槽４、撹拌軸１４及び
撹拌体５は、ブラシレスモータ２０によりダイレクトに
回転駆動される。

【０１０５】この後、回転槽４内の排水が完了すると、
ステップＭ１６０へ進み、複数の脱水運転コースの中か
らこれから実行する１つの脱水運転コースが選択設定さ
れる。続いて、ステップＭ１７０、Ｍ１８０、Ｍ１９０
の各処理を順に実行することにより、ブラシレスモータ
２０に対する運転パターン（運転指令）を形成する。こ
の場合、ＲＯＭ５９ａ内には複数の脱水運転パターンが
予め記憶されており、これら複数の脱水運転パターンの
中から上記ステップＭ１６０にて選択されたコースに対
応する脱水運転パターンを選択して読み出すことによ
り、脱水運転用の運転パターン（脱水運転パターン）を
形成している。この脱水運転パターンの一例を図１４に
示す。

【０１０６】この図１４に示すように、脱水運転パター
ンは、前述した洗い運転パターンと同様にして、２ビッ
トのデータからなる駆動指令と、８ビットのデータから
なる電圧指令Ｖｃと、９ビットのデータからなる位相指
令Ｐｃとから構成されている。そして、図１４に示す脱
水運転パターンは、例えば５０秒の「正転駆動」から構
成された運転パターンであり、上記脱水運転において
は、この５０秒の運転パターンを実行するように構成さ
れている。

【０１０７】ここで、上記５０秒の運転パターンは、例
えば１ｓ（秒）でサンプリングされた上記３つの指令デ
ータから構成されている。即ち、上記３つの指令データ
を１組のデータとすると、上記５０秒の運転パターンは
５０組のデータから構成されており、これら５０組のデ
ータが図１４の脱水運転パターンとしてＲＯＭ５９ａに
記憶されている。ここで、図１４の脱水運転パターンの
位相指令Ｐｃは、運転中のブラシレスモータ２０の巻線
２６の各相に流れる電流の位相が巻線２６の各相に発生
する誘起電圧の位相よりも進み位相となるように実験的
に求められたデータであり、これについては詳しくは後
述する。

【０１０８】さて、ステップＭ１７０、ステップＭ１８
０、ステップＭ１９０において、ＲＯＭ５９ａから上記
脱水運転パターンを読み出すに当たっては、１秒毎に上
記１組のデータ、即ち、３つの指令データを順次読み出
すようにしている。そして、この読み出した３つの指令
データをそれぞれモータ駆動指令、モータ電圧指令Ｖ
ｃ、モータ位相指令Ｐｃとし、これにてモータ駆動指
令、モータ電圧指令Ｖｃ、モータ位相指令Ｐｃを形成す
る構成となっている（ステップＭ１７０、ステップＭ１
８０、ステップＭ１９０）。これら各駆動指令を形成す
る処理は、脱水運転終了の判断処理（ステップＭ２０
０）、停電の判断処理（ステップＭ２１０）、蓋スイッ
チの判断処理（ステップＭ２２０）のいずれかにおいて
「ＹＥＳ」となるまで繰り返し実行されるように構成さ
れている。

【０１０９】尚、上記脱水運転におけるブラシレスモー
タ２０の実際の通電駆動は、前述した洗い運転と同様に
して、図１６のモータ駆動のメイン処理、図１７の第１
の割り込み処理、並びに、図１８の第２の割り込み処理
側で実行されるように構成されている。これら各処理の
制御動作は、洗い運転の場合とほぼ同様であり、説明を
省略する。この場合、脱水運転の場合には、洗い運転パ
ターン（図１０）に代えて脱水運転パターン（図１４）
を使用するところが異なるだけである。

【０１１０】次に、脱水運転を停止する場合、即ち、回
転槽４を制動して停止する場合の動作について説明す
る。まず、通常の脱水運転終了時の動作について述べ
る。この場合、脱水運転時間が脱水運転コースに応じて
設定された設定時間に達すると、脱水運転の終了と判断
され、ステップＭ２００にて「ＹＥＳ」へ進み、通常制
動の処理を実行する（ステップＭ２３０）。ここでは、
マイコン５９は、選択信号Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１が「Ｌ」で
あると共に、選択信号Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２が「Ｈ」である
選択信号を出力する。

【０１１１】これら選択信号を受けて選択回路６６は、
「Ｌ」の駆動信号Ｖｕｐ、Ｖｖｐ、Ｖｗｐを出力すると
共に、「Ｈ」の駆動信号Ｖｕｎ、Ｖｖｎ、Ｖｗｎを出力
する。これにより、インバータ主回路４７のスイッチン
グ素子５４ａ、５４ｃ、５４ｅがオフされると共に、ス
イッチング素子５４ｂ、５４ｄ、５４ｆがオンされる。
この結果、ブラシレスモータ２０の巻線２６は、スイッ
チング素子５４ｂ、５４ｄ、５４ｆ及びダイオード５５
ｂ、５５ｄ、５５ｆを介して短絡回路が形成されるよう
になり、制動トルクが発生する。この制動トルクによ
り、ブラシレスモータ２０ひいては回転槽４の回転が停
止する。この通常制動の処理は、予め決められた設定時
間だけ実行されるように構成されており、この後は、ス
テップＭ２０へ戻るようになっている。

【０１１２】一方、脱水運転中に停電が発生した場合、
または、蓋７４が開放操作された場合には、回転槽４を
緊急制動する処理（ステップＭ２４０〜Ｍ２８０）が実
行されるように構成されており、以下この緊急制動処理
について説明する。まず、停電検出回路７２からの検出
信号に基づいて停電が発生したと判断されると、ステッ
プ２１０にて「ＹＥＳ」へ進み、ステップＭ２４０を実
行する。また、蓋スイッチ７５からのスイッチ信号に基
づいて蓋７４が開放されたと判断されると、ステップ２
２０にて「ＹＥＳ」へ進み、ステップＭ２４０を実行す
る。

【０１１３】このステップ２４０では、マイコン５９は
リレー駆動回路７０にリレーオフ信号を出力することに
より、リレー４８をオフする。続いて、ステップＭ２５
０を実行し、緊急制動用のモータ位相指令Ｐｃを形成す
る。この場合、緊急制動用のモータ位相指令Ｐｃとして
は、例えば「−１６」といった遅れ位相を形成する。そ
して、ステップＭ２６０へ進み、緊急制動用のモータ電
圧指令Ｖｃ（予め決められた所定値の電圧指令）を形成
する。これら緊急制動用のモータ位相指令Ｐｃ及びモー
タ電圧指令Ｖｃを形成する処理は、ブラシレスモータ２
０の回転速度（回転数）が速度低下判定用の設定速度ま
で低下するまで繰り返し実行されるように構成されてい
る。

【０１１４】ここで、上記遅れ位相のモータ位相指令Ｐ
ｃでブラシレスモータ２０を通電駆動すると、ブラシレ
スモータ２０は回生状態、即ち、回生制動が発生する状
態となる。この回生制動によりブラシレスモータ２０ひ
いては回転槽４の回転が低下するようになる。また、ブ
ラシレスモータ２０の巻線２６で発生した回生電力は、
インバータ主回路４７のダイオード５５ａ〜５５ｆを介
して直流電源回路４３側へ流れるようになる。そして、
この回生電流は、ダイオード４９を通って直流電源回路
４３のコンデンサ４２ａ、４２ｂを充電し、直流電圧を
高くするようになる。この場合、停電が発生していて
も、上記回生電力により定電圧回路４５が動作して定電
圧をマイコン５９に与えるようになることから、マイコ
ン５９の制御動作が継続する構成となっている。

【０１１５】更に、上記構成では、マイコン５９は、分
圧回路６９を介して直流電源回路４３のコンデンサ４２
ａ、４２ｂの充電電圧、即ち、直流電圧の大きさを例え
ば１ｍｓ毎に検出している。そして、マイコン５９は、
上記検出した直流電圧が例えば４００Ｖを越えたときに
は、放電手段５３の駆動回路５２へオン信号を出力して
スイッチング素子５１をオンする。これにより、上記回
生電流が放電手段５３の放電抵抗５０で消費されるよう
になるから、直流電源回路４３のコンデンサ４２ａ、４
２ｂの直流電圧の上昇が抑制される。また、マイコン５
９は、上記検出した直流電圧が例えば３５０Ｖ以下とな
ったときには、放電手段５３の駆動回路５２へオフ信号
を出力してスイッチング素子５１をオフするように構成
されている。

【０１１６】上記回生制動により、ブラシレスモータ２
０の回転速度が速度低下判定用の設定速度まで低下する
と、ステップＭ２７０にて「ＹＥＳ」へ進む。この場
合、ブラシレスモータ２０の回転速度は、第１の割り込
み処理（図１７）のステップＡ７０にて得られる回転周
期Ｔｍに基づいて検出されるように構成されている。具
体的には、上記回転周期Ｔｍが速度低下判定用の設定値
よりも長くなったこと（回転速度が低下したこと）が判
断されると、ステップＭ２７０にて「ＹＥＳ」へ進む。
そして、この後は、上記したステップＭ２３０と同じよ
うにして、通常制動の処理が実行される。これにより、
ブラシレスモータ２０ひいては回転槽４の回転が停止す
る。この通常制動の処理は、予め決められた設定時間だ
け実行され、この後は、ステップＭ２０へ戻るように構
成されている。

【０１１７】尚、上記構成の全自動洗濯機においては、
上述した洗い運転及び脱水運転を適宜組み合わせて実行
することにより、設定された洗濯運転コースの洗い行
程、すすぎ行程、脱水行程を実行することが可能なよう
に構成されている。この場合、各行程において、洗い運
転及び脱水運転を実行する場合、洗い運転パターン及び
脱水運転パターンとして各行程及びコースに対応するパ
ターン（各行程及びコースに最も適したパターン）をそ
れぞれ使用する構成となっている。

【０１１８】このような構成の本実施例によれば、洗い
運転時には、クラッチ３２の切換レバー３３が上方へ回
動動作されてブラシレスモータ２０のロータ２７により
撹拌軸１４、即ち、撹拌体５がダイレクトに正逆回転駆
動されるようになる。そして、脱水運転時には、クラッ
チ３２の切換レバー３３が下方へ回動動作されてブラシ
レスモータ２０のロータ２７により撹拌軸１４及び槽軸
１２、即ち、撹拌体５及び回転槽４の双方がダイレクト
に正転方向へ高速回転駆動されるようになる。これによ
り、いわゆるダイレクトドライブ構造となるから、ベル
ト伝達機構やギア減速機構を不用にすることができ、洗
濯機全体の軽量化及び小形化を図ることができると共
に、運転騒音を低減することができる。

【０１１９】また、本実施例では、ブラシレスモータ２
０を通電駆動するに際して、ホールＩＣ３１からの位置
センサ信号に基づいて正弦波状の通電信号を生成し、こ
の通電信号に基づいてブラシレスモータ２０を通電する
構成としたので、ブラシレスモータ２０のトルク変動を
非常に小さくすることができ、ブラシレスモータ２０の
運転振動及び騒音を極めて小さくすることができる。以
下、本実施例におけるブラシレスモータ２０の通電制御
によって、トルク変動が非常に小さくなることを具体的
に説明する。

【０１２０】まず、インバータ装置６８のマイコン５９
は、ブラシレスモータ２０の３個のホールＩＣ３１ｕ、
３１ｖ、３１ｗから位置センサ信号Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗを
受けることにより、１電気周期を４８分解能でロータ２
７の位置を検出するように構成されている、そして、マ
イコン５９は、上記検出したロータ位置に対応してＲＯ
Ｍ５９ａに記憶された正弦波の波形データを読み出し、
ロータ位置に対応した正弦波の電圧波形データを形成す
る。そして、この電圧波形データは、パルス幅変調され
てから駆動回路５７ａ〜５７ｆ及びインバータ主回路４
７を介して巻線２６に供給されるように構成されてい
る。この場合、電圧波形データのロータ位置に対する位
相は、次に述べるように制御されている。

【０１２１】まず、洗い運転の場合には、洗い運転パタ
ーン（図１０）によりブラシレスモータ２０の３相の巻
線２６に生ずる各誘起電圧と３相の巻線２６に流れる各
巻線電流とがそれぞれ同位相となるように位相指令Ｐｃ
が形成される構成となっている。この通電制御により、
ブラシレスモータ２０には、図２１（ａ）、（ｂ）に示
すようなトルクが発生する。図２１（ａ）、（ｂ）はト
ルク波形のシミュレーション結果を示している。この場
合、ブラシレスモータ２０は３相２４極であり、巻線２
６は５０ｍＨ、１０Ωであり、回転数（回転速度）Ｎは
１５０ｒｐｍであり、誘起電圧は４０Ｖｓｉｎθであ
り、電圧指令Ｖｃは「２５５」、位相指令Ｐｃは「３
２」である。

【０１２２】上記図２１（ａ）において、ｖ（ｕ）はイ
ンバータ主回路４７のＵ相出力電圧を示している。この
Ｕ相出力電圧は、実際には、ＰＷＭ処理された複雑な波
形であるが、ここでは正弦波波形に近似させると共にア
ナログ電圧（交流電圧）として示している。また、ｅ
（ｕ）はＵ相の巻線２６ｕに発生する誘起電圧を示し、
ｉ（ｕ）はＵ相の巻線２６ｕに流れる巻線電流を示して
いる。

【０１２３】そして、図２１（ｂ）において、Ｔ（ｕ）
はＵ相分のトルク波形を示し、Ｔは３相分のトルク波形
を示している。ここで、Ｔ（Ｕ）及びＴはそれぞれ次式
により算出されている。尚、Ｎは回転数である。

【０１２４】Ｔ（ｕ）＝（ｉ（ｕ）×ｅ（ｕ））／（２
×π×Ｎ／６０） Ｔ＝（ｉ（ｕ）×ｅ（ｕ）＋ｉ（ｖ）×ｅ（ｖ）＋ｉ
（ｗ）×ｅ（ｗ））／（２×π×Ｎ／６０） 上記図２１（ａ）によれば、誘起電圧に対して同位相で
通電していること、即ち、誘起電圧と巻線電流との力率
が最大であることから、ブラシレスモータ２０のモータ
効率が最大となっていることがわかる。また、図２１
（ｂ）によれば、３相分のトルク波形Ｔが直線であるこ
とから、変動のないトルクが発生していること、即ち、
トルク変動がほとんどないことがわかる。これにより、
洗い運転時において、ブラシレスモータ２０の運転振動
及び運転騒音が極めて小さくなるのである。

【０１２５】一方、脱水運転の場合には、脱水運転パタ
ーン（図１４）によりブラシレスモータ２０の３相の巻
線２６に生ずる各誘起電圧に対して、３相の巻線２６に
流れる各電流が進み位相となるように位相指令Ｐｃが形
成される構成となっている。この通電制御により、ブラ
シレスモータ２０には、図２２（ａ）、（ｂ）に示すよ
うなトルクが発生する。尚、この図２２（ａ）、（ｂ）
もトルク波形のシミュレーション結果を示しており、図
２２におけるｖ（ｕ）、ｅ（ｕ）、ｉ（ｕ）、Ｔ
（ｕ）、Ｔの各定義は、前記図２１の場合の各定義と同
じである。この場合、ブラシレスモータ２０は３相２４
極であり、巻線２６は５０ｍＨ、１０Ωであり、回転数
（回転速度）Ｎは９００ｒｐｍであり、誘起電圧は２４
０Ｖｓｉｎθであり、電圧指令Ｖｃは「２５５」、位相
指令Ｐｃは「６４」である。

【０１２６】そして、上記図２２（ａ）によれば、イン
バータ主回路４７の出力電圧よりも誘起電圧の方が大き
い関係にありながら、正のトルクが発生していることが
わかる。このことは、ブラシレスモータ２０の回転速度
（回転数）を強制的に高くできることを示している。こ
れについて、図２３のトルク−回転数特性図に従って説
明する。

【０１２７】図２３において、特性Ａはブラシレスモー
タ２０の通常の特性であり、この場合には、誘起電圧が
インバータ主回路４７の出力電圧を越えないようにブラ
シレスモータ２０の回転数が制限されるように構成され
ている。これに対して、巻線電流が誘起電圧に対して進
み位相となるように通電制御すると、図２３においてＢ
で示される特性となる。そして、巻線電流を更に進み位
相となるように通電制御すると、図２３においてＣで示
される特性となる。

【０１２８】ここで、洗い運転時の負荷点を図２３にお
いてＸで示すと、特性Ａは上記洗い負荷点Ｘでモータ効
率を最大とする特性であり、ブラシレスモータ２０はこ
のような特性Ａを備えたモータであることがわかる。一
方、脱水運転時の負荷点は図２３においてＹで示す領域
であり、特性Ａのままでは脱水負荷点Ｙで駆動すること
ができない。これに対して、本実施例では、巻線電流が
誘起電圧に対して進み位相となるように通電制御するこ
とにより特性Ｃを得るように構成し、もって、特性Ａを
持つブラシレスモータ２０を脱水負荷点Ｙで駆動するこ
とを可能にしている。

【０１２９】更に、上記実施例では、特性Ｃでブラシレ
スモータ２０を通電駆動している場合、図２２（ｂ）に
示すように、３相分のトルク波形Ｔが直線であることか
ら、変動のないトルクが発生していること、即ち、トル
ク変動がほとんどないことがわかる。これにより、脱水
運転時において、ブラシレスモータ２０の運転振動及び
運転騒音が極めて小さくなる。

【０１３０】次に、脱水運転中に、ブラシレスモータ２
０（及び回転槽４）を緊急制動する場合について説明す
る。この場合、巻線電流が誘起電圧に対して遅れ位相と
なるように位相指令Ｐｃが形成される構成となってい
る。この通電制御により、ブラシレスモータ２０には、
図２４（ａ）、（ｂ）に示すようなトルクが発生する。
尚、この図２４（ａ）、（ｂ）もトルク波形のシミュレ
ーション結果を示しており、図２４におけるｖ（ｕ）、
ｅ（ｕ）、ｉ（ｕ）、Ｔ（ｕ）、Ｔの各定義は、前記図
２１の場合の各定義と同じである。この場合、ブラシレ
スモータ２０は３相２４極であり、巻線２６は５０ｍ
Ｈ、１０Ωであり、回転数（回転速度）Ｎは９００ｒｐ
ｍであり、誘起電圧は２４０Ｖｓｉｎθであり、電圧指
令Ｖｃは「２５５」、位相指令Ｐｃは「−１６」であ
る。

【０１３１】そして、上記図２４（ｂ）によれば、３相
分のトルク波形Ｔが直線であることから、変動のないト
ルクが発生していること、即ち、トルク変動がほとんど
ないことがわかる。しかも、上記トルク波形Ｔが負のト
ルクであることから、制動トルクが発生していることが
わかる。これにより、脱水運転中の緊急制動時におい
て、ブラシレスモータ２０の運転振動及び運転騒音が極
めて小さくなる。

【０１３２】図２５ないし図３０は本発明の第２の実施
例を示すものである。この第２の実施例が第１の実施例
と異なるところは、マイコン５９の制御内容、具体的に
は、第１の割り込み処理及び第２の割り込み処理の制御
内容が異なる。尚、第１の実施例のフローチャート（図
１７及び１８）における同じステップには、同じステッ
プ符号を付している。

【０１３３】まず、第１の割り込み処理においては、図
２５のフローチャートに示すように、ステップＡ４１、
Ａ４２、Ａ７１、Ａ１５０、Ａ１６０が第１の実施例と
異なる処理である。ここでは、説明の便宜上、ステップ
Ａ７１の処理から説明する。このステップＡ７１におい
ては、回転周期領域ＺＴを計算する。この回転周期領域
ＺＴは、ステップＡ７０にて求めた回転周期Ｔｍを基に
して、ＲＯＭ５９ａ内に記憶している図２７に示す回転
周期領域データテーブルに従って、次式により算出され
るデータである。上記回転周期領域データテーブルは、
回転周期を８分割するためのデータテーブルである。

【０１３４】 回転周期Ｔｍ＜ＴｍＨ（ＺＴ）ならば、ＺＴ＝ＺＴ＋１ 回転周期Ｔｍ＞ＴｍＨ（ＺＴ）ならば、ＺＴ＝ＺＴ−１ 但し、０≦ＺＴ≦７ そして、次回実行される第１の割り込み処理において、
ステップＡ４１を実行するときに、上記前回計算された
回転周期領域ＺＴに基づいて逓倍率を選択する。具体的
には、ＲＯＭ５９ａに記憶されている図２８の逓倍率デ
ータテーブルから、シフト回数と電気角増加データＥｄ
（このＥｄは、第２の割り込み処理（図２６）のステッ
プＢ２０で使用されるデータである）を選択する。そし
て、選択したシフト回数だけデータＤＴ１を減少方向に
シフトさせる処理が実行されるように構成されている。
以下、各データに具体的数値を当てはめて説明する。

【０１３５】例えば回転周期領域ＺＴが「６」の場合に
は、図２８の逓倍率データテーブルからシフト回数とし
て「０」、並びに、電気角増加データＥｄとして「８」
が選択される。この場合、シフト処理は実行されず、ま
た、逓倍率は第１の実施例と同様に８倍である。

【０１３６】次に、回転周期領域ＺＴが例えば「３」の
場合には、図２８のデータテーブルからシフト回数とし
て「１」、並びに、電気角増加データＥｄとして「４」
が選択される。この場合、データＤＴ１を１回シフトさ
せる処理が実行されてデータＤＴ１が１／２となる。こ
れは、クロックｃｋ１の周期を２倍に変更したことと等
価である。そして、ステップＡ５０において、上記シフ
ト処理されたデータＤＴ１（１／２のデータＤＴ１）が
第２のカウンタ６１へ与えられると、第２のカウンタ６
１の動作周期が第１のカウンタ６０の動作周期の１／１
６となる。これにより、第２の割り込み処理（図２６）
は、１モードの間に１６回実行されるようになる。即
ち、逓倍率が１６倍となる。また、電気角増加データＥ
ｄが「４」であるから、第２の割り込み処理（図２６）
のステップＢ２０の処理で、電気角カウンタＥＣが
「４」ずつ増加するようになり、この増加に対応して出
力データ波形（Ｄｕ、Ｄｖ、Ｄｗ）の演算が実行され
る。これにより、分解能がより高い出力データ波形を得
ることができる。

【０１３７】そして、上記したステップＡ４１の処理の
実行に続いて、ステップＡ４２の処理を実行し、位置セ
ンサ補正処理を行う。この位置センサ補正処理において
は、データＤＴ２を図１２に示す電気角データテーブル
を参照して次式で計算し、この計算したデータＤＴ２を
第２のカウンタ６１へ出力する。

【０１３８】ＤＴ２＝ＤＴ１×６４／（Ｅｘ（ｎ）−Ｅ
ｘ（ｎ−１）） 但し、（Ｅｘ（ｎ）−Ｅｘ（ｎ−１））が負である場
合、これに３８４を加えて計算を実行する。

【０１３９】尚、この場合、後述するステップＡ１６０
の処理において、電気角データが書き換えられるまで
は、「Ｅｘ（ｎ）−Ｅｘ（ｎ−１）＝６４」であるか
ら、「ＤＴ２＝ＤＴ１」である。

【０１４０】そして、この後、ステップＡ１４０におい
て、ブラシレスモータ２０の回転状態が安定状態である
か否かの判断が実行される。この場合、ステップＡ７０
において得られた２回分の回転周期Ｔｍ、Ｔｍｐの差が
予め決められた所定範囲内であるか否かによって判断さ
れる。そして、回転周期Ｔｍ、Ｔｍｐの差が所定範囲内
にあり、安定状態であると判断されると、ステップＡ１
４０にて「ＹＥＳ」へ進み、次式で示される計算処理
（ステップＡ１５０）を行う。

【０１４１】Ｅｘ（１）＝３２ Ｅｘ（ｎ）＝Ｅｘ（ｎ−１）＋６４×Ｔｓ（ｎ−１）／
（Ｔｍ／６） 続いて、ステップＡ１６０へ進み、上記計算結果により
電気角データテーブルを書き換える。そして、これ以降
は、上記書き換えた電気角データテーブルを使用してス
テップＡ４２の処理が実行されるようになる。

【０１４２】次に、上述した第１の割り込み処理（図２
５）のステップＡ４２〜Ａ１６０の制御動作、即ち、位
置センサ補正処理の制御動作について図３０を参照して
具体的に説明する。この図３０においては、Ｖ相のホー
ルＩＣ３１ｖの取付け誤差により、位置センサ信号Ｈ
ｕ、Ｈｖ、Ｈｗ（図３０（ｂ）参照）のうちの位置セン
サ信号Ｈｖが遅れ方向にずれている。

【０１４３】この状態で、第１の割り込み処理（図２
５）のステップＡ２０が実行されることにより、変化周
期Ｔｓ（ｎ）が求められ、この変化周期Ｔｓ（ｎ）が図
３０（ｄ）に示されるようなデータになったとする。こ
の場合、ステップＡ１５０において、電気角データＥｘ
（ｎ）は次のように計算される。

【０１４４】Ｅｘ（１）＝３２ Ｅｘ（２）＝３２＋６４×８０００／８０００＝９６ Ｅｘ（３）＝９６＋６４×９０００／８０００＝１６８ Ｅｘ（４）＝１６８＋６４×７０００／８０００＝２２
４ Ｅｘ（５）＝２２４＋６４×８０００／８０００＝２８
８ Ｅｘ（６）＝２８８＋６４×９０００／８０００＝３６
０ これら計算結果に基づいて、図１２に示す電気角データ
テーブルが、図２９に示すような電気角データテーブル
に書き換えられる。

【０１４５】そして、これ以降、ステップＡ４２の処理
においてデータＤＴ２を計算する場合、例えば位置セン
サ信号Ｈｖの立上がりタイミングでデータＤＴ２を計算
する場合、次式で計算して求められる。尚、ステップＡ
４１におけるシフト処理は、シフト回数が「０」である
とする。また、ＤＴ１＝９０００とする。

【０１４６】ＤＴ２＝９０００×６４／（１６８−９
６）＝８０００ この計算されたデータＤＴ２が第２のカウンタ６１に出
力されるようになる。このため、第１のカウンタ６０の
カウント動作は図３０（ｆ）で示すようになり、第２の
カウンタ６１のカウント動作は図３０（ｇ）で示すよう
になる。

【０１４７】そして、ステップＡ６０の電気角カウンタ
ＥＣの書き換え処理においては、図２９の電気角データ
テーブルが使用されるようになる。これにより、電気角
カウンタＥＣのカウント動作は、図３０（ｈ）で示すよ
うになる。この図３０（ｈ）によれば、ロータ２７の位
置検出を歪みなく連続して実行できていることがわか
る。即ち、上記した位置センサ補正処理によって、Ｖ相
のホールＩＣ３１ｖの取付け誤差があって位置センサ信
号Ｈｖがずれていたとしても、そのずれを検知して位置
センサ信号を補正することが可能となり、ロータの位置
検出を正確に実行できていることがわかる。この場合、
他の相のホールＩＣ３１の取付け誤差があった場合も同
様にして位置センサ信号を補正することができる。

【０１４８】次に、第２の実施例の第２の割り込み処理
について図２６を参照して説明する。この第２の割り込
み処理（図２６）において、ステップＢ１０〜Ｂ６０ま
では、第１の実施例の第２の割り込み処理（図１８）と
同じであり、説明を省略する。第２の実施例では、ステ
ップＢ６０の電圧指令Ｖｃの読み出しを実行した後、ス
テップＢ６１へ進み、直流電源回路４３の直流電源電圧
を入力する処理を実行する。ここでは、マイコン５９
は、直流電源回路４３の直流電源電圧を分圧回路６９に
より例えば５／５１２に分圧した電圧信号を入力し、こ
の電圧信号を内蔵するＡ／Ｄ変換機能によりデジタル電
圧データ例えば８ビットデータＶｓに変換して入力する
ように構成されている。

【０１４９】そして、ステップＢ７１に進み、計算され
た電圧位相Ｐｖに対応する正弦波波形の電圧率Ｄｓを図
９に示す通電波形データから読出すと共に、出力波形デ
ータＤｕを次式により計算して求める。

【０１５０】Ｄｕ＝Ｄｓ×（Ｖｃ／２５６）×（Ｖｒ／
Ｖｓ）＋１２８ この式において、第１の実施例における出力波形データ
Ｄｕを計算する式との相違点は、（Ｖｒ／Ｖｓ）をＤｓ
に乗じている点である。ここで、Ｖｒは、基準直流電源
電圧である例えば１８０Ｖに対応した８ビットデータ、
具体的には、「９０」である。この場合、直流電源電圧
が例えば２００Ｖ〜２２０Ｖの範囲で変動しているとす
ると、（Ｖｒ／Ｖｓ）として（９０／１００）〜（９０
／１１０）の範囲で変動する値が乗算されて出力波形デ
ータＤｕが計算される構成となっている。

【０１５１】続いて、ステップＢ８１に進み、電圧位相
Ｐｖを下記の式で計算すると共に、出力波形データＤｖ
を下記の式で計算して求める。

【０１５２】Ｐｖ＝ＥＣ＋Ｐｃ＋２５６ 但し、Ｐｖ≧３８４である場合、Ｐｖ＝Ｐｖ−３８４と
する。

【０１５３】Ｄｖ＝Ｄｓ×（Ｖｃ／２５６）×（Ｖｒ／
Ｖｓ）＋１２８ そして、ステップＢ９１に進み、同様にして電圧位相Ｐ
ｖを下記の式で計算すると共に、出力波形データＤｗを
下記の式で計算して求める。

【０１５４】Ｐｖ＝ＥＣ＋Ｐｃ＋１２８ 但し、Ｐｖ≧３８４である場合、Ｐｖ＝Ｐｖ−３８４と
する。

【０１５５】Ｄｗ＝Ｄｓ×（Ｖｃ／２５６）×（Ｖｒ／
Ｖｓ）＋１２８ 上記したステップＢ６１〜Ｂ９１の処理の実行により、
直流電源電圧が変動することがあっても、この変動に応
じて出力波形データＤｕ、Ｄｖ、Ｄｗを計算することに
より、上記変動の影響を受けない出力波形データＤｕ、
Ｄｖ、Ｄｗを出力することができる。これにより、直流
電源電圧の変動にかかわりなく、ブラシレスモータ２０
を正確に通電制御することが可能となる。尚、上記第２
の実施例の場合、マイクロコンピュータ５９が、逓倍信
号発生手段、ロータ位置推定手段、回転安定判断手段、
電気角データ演算手段、補正手段としての各機能を有し
ている。

【０１５６】尚、上記各実施例においては、使用者が操
作パネルの各種の操作スイッチを操作することにより所
望の洗濯運転コースを選択するように構成したが、これ
に限られるものではなく、洗濯運転の初期運転時に洗濯
物の量や質等を検知する手段を備え、この検知手段によ
る検知結果に基づいて最適な洗濯運転コースを自動的に
選択するように構成しても良い。

【０１５７】また、上記各実施例では、始動時にブラシ
レスモータ２０を矩形波通電をした後、所定時間経過後
に正弦波通電に切り換えるように構成したが、これに代
えて、始動後、回転速度が設定回転速度（または回転周
期が設定回転周期）まで上昇した時点で正弦波通電に切
り換えるように構成しても良い。尚、上記所定時間や設
定速度や設定回転周期の各具体値は適宜決めれば良い。

【０１５８】一方、上記各実施例では、マイコン５９、
カウンタ６０、６１、比較器６２、６３、６４、三角波
発生回路６５、選択回路６６を別体の回路から構成した
が、これに代えて、図３１に示す第３の実施例のよう
に、第１の実施例のマイコン５９、カウンタ６０、６
１、比較器６２、６３、６４、三角波発生回路６５、選
択回路６６をすべて内蔵するワンチップマイコン（ワン
チップマイクロコンピュータ）７８を設けるように構成
しても良い。

【０１５９】更に、上記各実施例では、ブラシレスモー
タ２０（回転槽４）を緊急制動する場合、電圧指令Ｖｃ
及び位相指令Ｐｃを予め決めた所定値としたが、これに
限られるものではなく、回転周期検出結果や経過時間に
基づいて電圧指令Ｖｃ及び位相指令Ｐｃの各値を可変さ
せるように構成しても良い。更にまた、上記各実施例で
は、ＲＯＭ５９ａに通電波形データとして正弦波波形デ
ータを記憶するように構成したが、これに限られるもの
ではなく、ブラシレスモータ２０のトルク変動を防止
（小さく）できる通電波形であれば、他の波形データを
記憶するように構成しても良い。

【０１６０】また、上記第２の実施例において、書き換
えた電気角データをＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリに
記憶させるように構成し、次回の電源投入時の電気角デ
ータとして上記不揮発性メモリに記憶させておいた電気
角データを使用するように構成しても良い。更に、第２
の実施例において、安定回転状態の判断、電気角データ
の計算、電気角データの書き換えの各処理は、電源投入
後の一時期だけ（あるいは洗濯運転の初期運転時だけ）
実行するように構成しても良い。更にまた、安定回転状
態の判断、電気角データの計算、電気角データの書き換
えの各処理を洗濯機の製造工程の最終段階で実行し、各
処理で求められたデータをＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メ
モリに記憶させてから、製品出荷するように構成しても
良い。

【０１６１】

【発明の効果】本発明は、以上の説明から明らかなよう
に、ブラシレスモータにより回転槽をダイレクトドライ
ブ方式で回転駆動する構成としたので、ギヤ音の発生を
無くすことができ、また、ブラシレスモータを正弦波通
電する構成としたので、トルク変動をほとんど無くすこ
とができ、従って、ブラシレスモータの運転振動及び運
転騒音を大幅に少なくすることができ、超低振動低騒音
の全自動洗濯機を実現することができるという効果を得
ることができる。

【０１６２】

【０１６３】

【０１６４】

【０１６５】

【０１６６】

【０１６７】

【０１６８】

【０１６９】

【０１７０】

【０１７１】

【０１７２】

【０１７３】

【０１７４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す全自動洗濯機の電
気的構成図

【図２】全自動洗濯機の縦断側面図

【図３】撹拌体及び回転槽の駆動機構部の縦断側面図

【図４】ブラシレスモータのステータの分解斜視図

【図５】ブラシレスモータ及びクラッチの分解斜視図

【図６】クラッチ及び制御レバーの斜視図

【図７】クラッチの異なる切換状態を示す図３相当図

【図８】選択回路の電気的構成図

【図９】通電波形データを示す図

【図１０】洗い運転パターンの一例を示す図

【図１１】位置センサ信号モードの判定データを示す図

【図１２】電気角データテーブルを示す図

【図１３】矩形波データテーブルを示す図

【図１４】脱水運転パターンの一例を示す図

【図１５】メイン処理のフローチャート

【図１６】モータ駆動用のメイン処理のフローチャート

【図１７】第１の割り込み処理のフローチャート

【図１８】第２の割り込み処理のフローチャート

【図１９】ブラシレスモータの始動時（矩形波通電時）
のタイムチャート

【図２０】ブラシレスモータの正弦波通電時のタイムチ
ャート

【図２１】洗い運転時のブラシレスモータのトルク波形
を説明するための図

【図２２】脱水運転時のブラシレスモータのトルク波形
を説明するための図

【図２３】ブラシレスモータのトルク−回転数特性を示
す特性図

【図２４】緊急制動時のブラシレスモータのトルク波形
を説明するための図

【図２５】本発明の第２の実施例を示す第１の割り込み
処理のフローチャート

【図２６】第２の割り込み処理のフローチャート

【図２７】回転数領域を決定するためのデータテーブル
を示す図

【図２８】逓倍率を決定するためのデータテーブルを示
す図

【図２９】電気角データテーブルを示す図

【図３０】タイムチャート

【図３１】本発明の第３の実施例を示すマイコンの電気
的構成図

【符号の説明】

１は外箱、２は水受槽（外槽）、４は回転槽、５は撹拌
体、６は排水口、７は排水弁、９は排水弁モータ、１２
は槽軸、１４は撹拌軸、２０はブラシレスモータ、２１
はステータ、２６は巻線、２７はロータ、３０はロータ
マグネット、３１はホールＩＣ（ロータ位置検知手
段）、３２はクラッチ、３３は切換レバー、３８は制御
レバー、４２ａ、４２ｂは平滑コンデンサ、４３は直流
電源回路、４６は放電回路、４７はインバータ主回路、
４８はリレー、５０は放電抵抗、５１はスイッチング素
子、５３は放電手段、５４ａ〜５４ｆはスイッチング素
子、５５ａ〜５５ｆはフリーホイールダイオード、５７
ａ〜５７ｆは駆動回路、５８はモータ通電手段、５９は
マイクロコンピュータ（電気角検出手段、記憶手段、位
相指令形成手段、電圧指令形成手段）、５９ａはＲＯ
Ｍ、５９ｂはＲＡＭ、６０は第１のカウンタ、６１は第
２のカウンタ、６２、６３、６４は比較器、６５は三角
波発生回路、６６は選択回路、６７は制御手段（通電信
号形成手段）、６８はインバータ装置、７０はリレー駆
動回路、７２は停電検出回路、７４は蓋、７８はマイク
ロコンピュータを示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−54884（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−260789（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−137874（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−155389（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−141584（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−140984（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−344741（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−183091（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−170081（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−336785（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−131792（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−184771（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02P 6/00 - 6/24 D06F 33/02

Claims (20)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外槽と、 この 外槽の内部に回転可能に設けられた回転槽と、マグネットを有するロータ及び三相の巻線が巻回された
   ステータを備え、前記回転槽を ダイレクトドライブ方式
   で回転駆動するブラシレスモータと、前記ロータの回転位置に基く位置センサ信号をそれぞれ
   出力する複数のホールＩＣと、 前記位置センサ信号に基いて、前記巻線にほぼ正弦波状
   の電流を発生させるための電圧を前記巻線に印加する手
   段とを備えることを特徴とする 洗濯機。
2. 【請求項２】 前記巻線に流される正弦波状の電流の位
   相と、前記ロータの回転によりその巻線に生じる誘起電
   圧の位相とがほぼ一致するように構成されていることを
   特徴とする請求項１記載の洗濯機。
3. 【請求項３】 前記巻線に流される正弦波状の電流の位
   相は、洗い時よりも脱水時の方が進み位相であることを
   特徴とする請求項１記載の洗濯機。
4. 【請求項４】 脱水運転時において、前記巻線に流され
   る正弦波状の電流の位相は、前記ロータの回転によりそ
   の巻線に生じる誘起電圧の位相に対して進み位相となる
   ように構成されていることを特徴とする請求項１記載の
   洗濯機。
5. 【請求項５】 洗い運転時において、前記巻線に流され
   る正弦波状の電流の位相は、前記ロータの回転によりそ
   の巻線に生じる誘起電圧の位相とほぼ同位相となり、 脱水運転時において、前記巻線に流される正弦波状の電
   流の位相は、前記ロータの回転によりその巻線に生じる
   誘起電圧の位相に対して進み位相となるように構成され
   ていることを特徴とする請求項１記載の 洗濯機。
6. 【請求項６】 脱水運転中の緊急制動時において、前記
   巻線に流される正弦波状の電流の位相は、前記ロータの
   回転によりその巻線に生じる誘起電圧の位相に対して遅
   れ位相となるように構成されていることを特徴とする請
   求項１記載の洗濯機。
7. 【請求項７】 前記ロータの回転により巻線に生じる誘
   起電圧の位相に対する前記巻線に流される正弦波状の電
   流の位相を運転モードに応じて、調整可能な 構成である
   ことを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
8. 【請求項８】 前記巻線に電圧を印加する前記手段は、 正弦波波形をＰＷＭ処理した信号に基いて駆動されるよ
   うに構成されていることを特徴とする請求項１記載の 洗
   濯機。
9. 【請求項９】 前記巻線に印加される電圧は、正弦波波
   形をＰＷＭ処理した電圧であることを特徴とする請求項
   １記載の洗濯機。
10. 【請求項１０】 始動時は、前記巻線に矩形波電圧を１
    ２０度通電するように構成されていることを特徴とする
    請求項１記載の洗濯機。
11. 【請求項１１】 前記ホールＩＣは、前記巻線に生じる
    誘起電圧のクロス点で前記位置センサ信号が変化するよ
    うな位置に取り付けられていることを特徴とする請求項
    １記載の洗濯機。
12. 【請求項１２】 前記ダイレクトドライブ方式での回転
    槽の駆動は、少なくとも脱水時に行なうように構成され
    ていることを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
13. 【請求項１３】 外槽と、 この外槽の内部に回転可能に設けられた回転槽と、 マグネットを有するロータ及び巻線が巻回されたステー
    タを備え、前記回転槽を回転駆動するブラシレスモータ
    と、 前記ロータの回転位置に基く位置センサ信号を出力する
    ように配設された複数のホールＩＣと、 前記ホールＩＣから出力される信号が変化するセンサ変
    化周期をカウントする第１のカウンタと、 この第１のカウンタよりも速いクロックでカウントを行
    なう第２のカウンタと、 前記巻線に通電を行なうための通電波形データを記憶す
    る記憶手段と、 前記第１のカウンタによりカウントされた前記センサ変
    化周期と前記第２のカウンタのカウント値とが一致する
    たびに、前記記憶手段から通電波形データを読み出す手
    段と、 読み出された通電波形データに基いて前記巻線にパルス
    幅変調された電圧を印 加するための手段とを備えること
    を特徴とする 洗濯機。
14. 【請求項１４】 前記記憶手段に記憶されている通電波
    形データは、ほぼ正弦波状をなす通電波形データである
    ことを特徴とする請求項１３記載の洗濯機。
15. 【請求項１５】 前記巻線に電圧を印加するための手段
    は、ＩＧＢＴ素子を備えていることを特徴とする請求項
    １３記載の洗濯機。
16. 【請求項１６】 位相指令を形成する位相指令形成手段
    を備え、 前記巻線に電圧を印加するための手段は、 この位相指令に基いた位相で前記巻線に電圧を印加する
    ことを特徴とする請求項１３記載の 洗濯機。
17. 【請求項１７】 前記位相指令形成手段は、 前記巻線に発生する誘起電圧と同位相の電流が前記巻線
    に流れるような位相指令を形成するように構成されてい
    ることを特徴とする請求項１６記載の 洗濯機。
18. 【請求項１８】 外槽と、 この外槽の内部に回転可能に設けられた回転槽と、 マグネットを有するロータ及び三相の巻線が巻回された
    ステータを備え、前記回転槽を回転駆動するブラシレス
    モータと、 電気角で１２０度隔てて複数個配置されているととも
    に、前記ロータの回転により前記巻線に生じる誘起電圧
    のクロス点で位置センサ信号が変化するように取り付け
    られている複数のホールＩＣと、 前記ホールＩＣからの位置センサ信号に基づいて前記ロ
    ータの電気角を検出する電気角検出手段と、 前記ロータの電気角に対応した通電波形データを記憶す
    る記憶手段と、 前記電気角検出手段からの電気角に対応して前記記憶手
    段から正弦波状の通電波形データを読み出すことにより
    通電信号を形成する通電信号形成手段と、 前記正弦波状の通電信号と三角波とを比較するコンパレ
    ータと、 前記コンパレータの出力信号に基いて駆動され、前記巻
    線に印加する電圧をスイッチングするスイッチング素子
    とを備えることを特徴とする 洗濯機。
19. 【請求項１９】 前記スイッチング素子は、ＩＧＢＴ素
    子であることを特徴とする請求項１８記載の洗濯機。
20. 【請求項２０】 マグネットを有するロータ及び三相の
    巻線が巻回されたステータを備えるブラシレスモータを
    用いてダイレクトドライブ方式で回転槽を回転駆動させ
    る洗濯機の駆動方法において、 電気角で所定角度隔てて配置されているホールＩＣを用
    いて、前記ロータの回転位置に基く二値の位置センサ信
    号を得る工程と、 前記位置センサ信号に基いて、前記巻線にほぼ正弦波状
    の電流を発生させるための電圧をこの巻線に印加する工
    程とを備えることを特徴とする洗濯機の駆動方法。