(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023180337
(43)【公開日】2023-12-21
(54)【発明の名称】洗濯機および洗濯機用制御装置
(51)【国際特許分類】
D06F 33/06 20060101AFI20231214BHJP
D06F 33/48 20200101ALI20231214BHJP
D06F 34/16 20200101ALI20231214BHJP
D06F 103/26 20200101ALN20231214BHJP
D06F 103/24 20200101ALN20231214BHJP
【ＦＩ】
D06F33/06
D06F33/48
D06F34/16
D06F103:26
D06F103:24
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022093552
(22)【出願日】2022-06-09
(71)【出願人】
【識別番号】399048917
【氏名又は名称】日立グローバルライフソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001807
【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】傅 瀛申
(72)【発明者】
【氏名】馬飼野 祐貴
(72)【発明者】
【氏名】松本 幸司
【テーマコード（参考）】
3B167
【Ｆターム（参考）】
3B167AA04
3B167AA05
3B167AE04
3B167AE05
3B167AE12
3B167BA23
3B167BA24
3B167KA78
3B167KB04
3B167KB16
3B167LB01
3B167LC23
3B167LE01
3B167LF07
3B167LG05
(57)【要約】
【課題】洗濯機の振動を適切に抑制する。
【解決手段】洗濯機ＤＷの制振装置制御部１００は、外槽振動検出部１８の検出結果である外槽振動量ｙr（ｔ）に基づいて、前記外槽振動量ｙr（ｔ）の推定値である外槽振動量推定値ｙ（ｔ）と、前記筐体１の振動量である筐体振動量ｗr（ｔ）の推定値である筐体振動量推定値ｗ（ｔ）と、を算出する振動推定部１２０と、前記外槽振動量推定値ｙ（ｔ）と、前記筐体振動量推定値ｗ（ｔ）と、に基づいて、前記制振装置２６における制御量を定める制御量信号ｃ・ｙ（ｔ）を生成する制御量生成部１１０と、を備える。
【選択図】図４
【解決手段】洗濯機ＤＷの制振装置制御部１００は、外槽振動検出部１８の検出結果である外槽振動量ｙr（ｔ）に基づいて、前記外槽振動量ｙr（ｔ）の推定値である外槽振動量推定値ｙ（ｔ）と、前記筐体１の振動量である筐体振動量ｗr（ｔ）の推定値である筐体振動量推定値ｗ（ｔ）と、を算出する振動推定部１２０と、前記外槽振動量推定値ｙ（ｔ）と、前記筐体振動量推定値ｗ（ｔ）と、に基づいて、前記制振装置２６における制御量を定める制御量信号ｃ・ｙ（ｔ）を生成する制御量生成部１１０と、を備える。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
筐体と、
前記筐体内で支持され内部に液体を貯留可能な外槽と、
前記外槽に内包されたドラムと、
前記外槽の振動を検出する外槽振動検出部と、
前記外槽に装着された制振装置と、
前記制振装置を制御する制振装置制御部と、を備え、前記制振装置制御部は、
前記外槽振動検出部の検出結果である外槽振動量に基づいて、前記外槽振動量の推定値である外槽振動量推定値と、前記筐体の振動量である筐体振動量の推定値である筐体振動量推定値と、を算出する振動推定部と、
前記外槽振動量推定値と、前記筐体振動量推定値と、に基づいて、前記制振装置における制御量を定める制御量信号を生成する制御量生成部と、を備える
ことを特徴とする洗濯機。
前記筐体内で支持され内部に液体を貯留可能な外槽と、
前記外槽に内包されたドラムと、
前記外槽の振動を検出する外槽振動検出部と、
前記外槽に装着された制振装置と、
前記制振装置を制御する制振装置制御部と、を備え、前記制振装置制御部は、
前記外槽振動検出部の検出結果である外槽振動量に基づいて、前記外槽振動量の推定値である外槽振動量推定値と、前記筐体の振動量である筐体振動量の推定値である筐体振動量推定値と、を算出する振動推定部と、
前記外槽振動量推定値と、前記筐体振動量推定値と、に基づいて、前記制振装置における制御量を定める制御量信号を生成する制御量生成部と、を備える
ことを特徴とする洗濯機。
【請求項2】
前記外槽に生じる加振力を検知する加振力検知部をさらに備え、
前記振動推定部は、前記加振力と、前記外槽振動量と、に基づいて前記外槽振動量推定値と、前記筐体振動量推定値と、を算出する
ことを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
前記振動推定部は、前記加振力と、前記外槽振動量と、に基づいて前記外槽振動量推定値と、前記筐体振動量推定値と、を算出する
ことを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
【請求項3】
前記ドラムの回転速度を検知する回転速度検知装置をさらに備え、
前記振動推定部は、前記回転速度検知装置が検知した前記回転速度と、前記外槽振動量と、に基づいて、前記筐体振動量推定値を算出する
ことを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
前記振動推定部は、前記回転速度検知装置が検知した前記回転速度と、前記外槽振動量と、に基づいて、前記筐体振動量推定値を算出する
ことを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
【請求項4】
前記振動推定部は、前記外槽振動量に基づいて前記ドラムの回転速度を検知する周波数観測部をさらに備え、
前記振動推定部は、前記周波数観測部が検知した前記回転速度と、前記外槽振動量と、に基づいて、前記筐体振動量推定値を算出する
ことを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
前記振動推定部は、前記周波数観測部が検知した前記回転速度と、前記外槽振動量と、に基づいて、前記筐体振動量推定値を算出する
ことを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
【請求項5】
前記振動推定部は、数理モデルを記述した数理モデル部を備え、
前記数理モデル部を用いて前記外槽振動量推定値および前記筐体振動量推定値を算出する
ことを特徴とする請求項２ないし４の何れか一項に記載の洗濯機。
前記数理モデル部を用いて前記外槽振動量推定値および前記筐体振動量推定値を算出する
ことを特徴とする請求項２ないし４の何れか一項に記載の洗濯機。
【請求項6】
前記数理モデルは、
前記外槽振動量と前記外槽振動量推定値との差分である外槽振動量偏差を出力する減算部と、
前記外槽振動量偏差にフィードバックゲインを乗算することによりフィードバック量を出力するゲイン付与部と、を備え、
前記数理モデル部は、前記フィードバック量を用いて前記外槽振動量推定値と、前記筐体振動量推定値と、を計算する
ことを特徴とする請求項５に記載の洗濯機。
前記外槽振動量と前記外槽振動量推定値との差分である外槽振動量偏差を出力する減算部と、
前記外槽振動量偏差にフィードバックゲインを乗算することによりフィードバック量を出力するゲイン付与部と、を備え、
前記数理モデル部は、前記フィードバック量を用いて前記外槽振動量推定値と、前記筐体振動量推定値と、を計算する
ことを特徴とする請求項５に記載の洗濯機。
【請求項7】
筐体と、前記筐体内で支持され内部に液体を貯留可能な外槽と、前記外槽に内包されたドラムと、前記外槽の振動を検出する外槽振動検出部と、前記外槽に装着された制振装置と、を備える洗濯機を制御する洗濯機用制御装置であって、
前記外槽振動検出部の検出結果である外槽振動量に基づいて、前記外槽振動量の推定値である外槽振動量推定値と、前記筐体の振動量である筐体振動量の推定値である筐体振動量推定値と、を算出する振動推定部と、
前記外槽振動量推定値と、前記筐体振動量推定値と、に基づいて、前記制振装置における制御量を定める制御量信号を生成する制御量生成部と、を備える
ことを特徴とする洗濯機用制御装置。
前記外槽振動検出部の検出結果である外槽振動量に基づいて、前記外槽振動量の推定値である外槽振動量推定値と、前記筐体の振動量である筐体振動量の推定値である筐体振動量推定値と、を算出する振動推定部と、
前記外槽振動量推定値と、前記筐体振動量推定値と、に基づいて、前記制振装置における制御量を定める制御量信号を生成する制御量生成部と、を備える
ことを特徴とする洗濯機用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、洗濯機および洗濯機用制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
下記特許文献１，２には、洗濯機の振動を抑制する技術が記載されている。これら文献の記述は本願明細書の一部として包含される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－９０６６６号公報
【特許文献2】特開２０１９－１５４４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上述した技術において、洗濯機の振動を一層適切に抑制したいという要望がある。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、振動を一層適切に抑制できる洗濯機および洗濯機用制御装置を提供することを目的とする。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、振動を一層適切に抑制できる洗濯機および洗濯機用制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するため本発明の洗濯機は、筐体と、前記筐体内で支持され内部に液体を貯留可能な外槽と、前記外槽に内包されたドラムと、前記外槽の振動を検出する外槽振動検出部と、前記外槽に装着された制振装置と、前記制振装置を制御する制振装置制御部と、を備え、前記制振装置制御部は、前記外槽振動検出部の検出結果である外槽振動量に基づいて、前記外槽振動量の推定値である外槽振動量推定値と、前記筐体の振動量である筐体振動量の推定値である筐体振動量推定値と、を算出する振動推定部と、前記外槽振動量推定値と、前記筐体振動量推定値と、に基づいて、前記制振装置における制御量を定める制御量信号を生成する制御量生成部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、洗濯機の振動を適切に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】第１実施形態によるドラム式洗濯機の模式的な斜視図である。
【図2】ドラム式洗濯機の内部構造を示す模式的な側面図である。
【図3】脱水工程におけるドラムの回転速度のタイムチャートである。
【図4】制振装置制御部のブロック図である。
【図5】振動推定部のブロック図の一例である。
【図6】コンピュータのブロック図である。
【図7】制振装置制御部の制御プログラムのフローチャートである。
【図8】筐体振動量の変化特性の一例を示す図である。
【図9】第２実施形態における制振装置制御部のブロック図である。
【図10】第３実施形態における制振装置制御部のブロック図である。
【図11】第４実施形態における振動推定部のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
［実施形態の概要］
例えば、ドラム式洗濯機は、一般的に、水を溜める外槽と、外槽に内包され回転可能なドラムと外槽とドラムを内包する筐体と、を備えており、外槽は筐体から弾性支持される。衣類の脱水運転時には、ドラムを高速回転させ、遠心力により脱水を行う。そのため、ドラム内の衣類の分布に偏りが生じると外槽に振動が発生する。外槽に発生した振動は、外槽と筐体との間の弾性支持部から筐体へと伝達され、筐体および洗濯機の接地床が振動する。筐体の振動と接地床の振動は、使用者の不快感に繋がるため低減することが求められている。
例えば、ドラム式洗濯機は、一般的に、水を溜める外槽と、外槽に内包され回転可能なドラムと外槽とドラムを内包する筐体と、を備えており、外槽は筐体から弾性支持される。衣類の脱水運転時には、ドラムを高速回転させ、遠心力により脱水を行う。そのため、ドラム内の衣類の分布に偏りが生じると外槽に振動が発生する。外槽に発生した振動は、外槽と筐体との間の弾性支持部から筐体へと伝達され、筐体および洗濯機の接地床が振動する。筐体の振動と接地床の振動は、使用者の不快感に繋がるため低減することが求められている。
【0009】
上述した特許文献１の技術を応用すると、筐体の振動を検知するための筐体振動センサと、外槽の下部を支持するリニアモータと、を洗濯機に設けることができると考えられる。そして、筐体振動センサの出力に基づいてリニアモータを適切に制御することで、筐体の振動や床への伝達を低減できると考えられる。また、上述した特許文献２の技術を応用すると、洗濯機の洗濯槽における振動の振動情報を取得し、取得した洗濯槽の特徴量から洗濯機を設置する床の強度を推定できると考えられる。そして、推定した床の強度に基づいて、洗濯機を設置した床に応じて洗濯槽の回転を制御することで、洗濯機の運転に起因する振動を低減できると考えられる。
【0010】
ドラム式洗濯機の筐体の振動や洗濯機の設置床の振動は、使用者が直接目視や感知しやすい振動となるため、ドラム式洗濯機の振動は、使用者の不快感に直結しやすいと考えられる。外槽の振動は、外槽と筐体の弾性支持部を通じて、外槽から筐体に伝達され、筐体を設置する床へと伝達される。筐体の振動や床へと伝達される振動を低減するには、外槽と筐体の弾性支持部の減衰力を小さくするよう設計することや筐体の共振回転速度を回避するようにドラムの回転速度を制御することが有効となる。
【0011】
しかし、前者の手法（弾性支持部の減衰力を小さくするように設計する手法）では、外槽の共振回転速度において外槽が過大に振動することにより、外槽と筐体とが接触し、異常振動を引き起こす場合がある。また、後者の手法（ドラムの回転速度を制御し筐体の振動を抑制する手法）では、大きく筐体が振動する場合には、脱水時の最高到達回転速度を下げる必要が生じ、これによって脱水の運転時間増加を招く場合がある。
【0012】
特許文献１に記載の技術を応用すると、外槽下部のリニアモータで外槽を支持し、外槽と筐体の両方に振動センサを装着することが可能であると考えられる。筐体に装着した振動センサは、筐体の振動を検知するために用いられ、検知した筐体の振動に基づいてリニアモータの制御パラメータを変更することで筐体の振動や床への伝達力を低減できる。しかし、筐体の振動を検知する機能を持たない洗濯機では、筐体の振動を検知するために、追加的な振動センサを装着する必要が生じる。追加的なセンサを装着すると、洗濯機の製造コストや消費電力が増加するという問題が生じる。また、センサやその周辺回路の装着位置を確保する必要が生じ、洗濯機の内部空間を消費するという問題も生じる。
【0013】
また、特許文献２に記載の技術を応用すると、外槽に振動センサを装着できると考えられる。また、外槽の振動センサから検知した外槽の振動の特徴量に基づいて、洗濯機を設置する床の強度を含む設置条件を推定できると考えられる。このように設置条件が推定できれば、推定した設置条件に応じてドラムの目標回転速度やドラムの回転加速度を含む回転パターンを制御し、ドラム式洗濯機の運転に起因する振動を低減できると考えられる。しかし、仮に推定した設置条件に応じてドラムの回転パターンを変化させると、特定の設置条件下では、高い回転速度で脱水運転を実行することが困難である場合が想定され、脱水運転時間が長くなるという問題が生じる。そこで、後述する実施形態は、筐体の振動を検知する振動センサを必ずしも必要とせず、筐体の振動低減と脱水運転において高回転速度へと到達率を高めることの両立できるドラム式洗濯機を提供するものである。
【0014】
［第１実施形態］
〈洗濯機の全体構成〉
図１は、第１実施形態によるドラム式洗濯機ＤＷ（洗濯機）の模式的な斜視図である。
図１に示すドラム式洗濯機ＤＷの外郭を構成する筐体１は、ベース１ａの上に装着されており、左右の側板１ｂ（図１では右の側板のみを図示）と、前面カバー１ｃと、背面カバー１ｄ（図２参照）と、上面カバー１ｅと、下部前面カバー１ｆと、を備えている。上面カバー１ｅには、水道栓からドラム式洗濯機ＤＷに給水するための給水ホース接続口３０が設けられている。筐体１は、ベース１ａを含めて箱状の外枠を形成し、外枠として十分な強度を有している。
〈洗濯機の全体構成〉
図１は、第１実施形態によるドラム式洗濯機ＤＷ（洗濯機）の模式的な斜視図である。
図１に示すドラム式洗濯機ＤＷの外郭を構成する筐体１は、ベース１ａの上に装着されており、左右の側板１ｂ（図１では右の側板のみを図示）と、前面カバー１ｃと、背面カバー１ｄ（図２参照）と、上面カバー１ｅと、下部前面カバー１ｆと、を備えている。上面カバー１ｅには、水道栓からドラム式洗濯機ＤＷに給水するための給水ホース接続口３０が設けられている。筐体１は、ベース１ａを含めて箱状の外枠を形成し、外枠として十分な強度を有している。
【0015】
前面カバー１ｃの略中央には、後述する外槽１１（図２参照）の開口部と略同心に、衣類を出し入れするための円形の開口部である投入口（図示略）が形成されている。ドア２は、この投入口を塞ぐためのものであり、前面カバー１ｃに設けたヒンジ（図示略）で開閉可能に支持されている。ドア２は、ドア開放取手２ａを引くことでロック機構（図示せず）が外れて開く。また、ドア２を前面カバー１ｃに押し付けることで、ドア２はロックされて閉じる。筐体１の右上部に設けられた操作・表示パネル３は、電源スイッチ４と、操作スイッチ５と、表示器６と、を備えている。
【0016】
また、筐体１の左上部には、利用者が洗剤を投入する洗剤容器１２が設けられている。操作・表示パネル３は、筐体１の上部に設けた上補強部材１３（図２参照）に備えられている制御部７（図２参照）に電気的に接続されている。制御部７には冷却ファン（図示せず）が装着されている。また、制御部７は、ドラム式洗濯機ＤＷの運転を記録可能なメモリを備えている。また、ベース１ａの近傍には、排水を行うための排水ホース３４が装着されている。
【0017】
図２は、ドラム式洗濯機ＤＷの内部構造を示す模式的な側面図である。
図２に示すドラム式洗濯機ＤＷの筐体１の内部には、水を溜める外槽１１が備えられている。外槽１１の下部は、筐体１に固定された左右一対の弾性支持機構２４で防振支持されている。弾性支持機構２４は、コイルばねとダンパで構成された機械式防振機構２５と、電気的に制御可能な制振装置２６と、を備えている。制振装置２６は、任意の力を発生できるリニアアクチュエータや電磁的に減衰力を変更可能なダンパで構成でき、その構成は限定されない。また、弾性支持機構２４は左右一対ではなく、左右の片一方のみが弾性支持機構２４であってもよい。その場合、もう片一方の制振装置２６は、機械式防振機構２５のみで構成される。
図２に示すドラム式洗濯機ＤＷの筐体１の内部には、水を溜める外槽１１が備えられている。外槽１１の下部は、筐体１に固定された左右一対の弾性支持機構２４で防振支持されている。弾性支持機構２４は、コイルばねとダンパで構成された機械式防振機構２５と、電気的に制御可能な制振装置２６と、を備えている。制振装置２６は、任意の力を発生できるリニアアクチュエータや電磁的に減衰力を変更可能なダンパで構成でき、その構成は限定されない。また、弾性支持機構２４は左右一対ではなく、左右の片一方のみが弾性支持機構２４であってもよい。その場合、もう片一方の制振装置２６は、機械式防振機構２５のみで構成される。
【0018】
ドラム式洗濯機ＤＷの上部に設けられている制振装置制御部１００（洗濯機用制御装置）は、制振装置２６の制御量を決定するものであり、制御部７と電気的に接続されている。制振装置制御部１００は、制御部７で記録されたドラム式洗濯機ＤＷの運転状態に基づいて、制振装置２６の制御量を決定する。なお、制御部７と制振装置制御部１００とは同一の制御装置であってもよく、その構成は限定されない。
【0019】
外槽１１の上部には、外槽１１の姿勢を保持するために、二組の懸架部材８，９が接続されている。外槽１１は、衣類を収納するためのドラム２１を内包する。外槽１１の後方には、ドラム２１を回転させるためのモータ２２を備える。モータ２２は、回転軸となるシャフト２２ａが外槽１１を貫通し、ドラム２１と結合している。モータ２２が駆動すると、ドラム２１は、正転（ドラム式洗濯機ＤＷを正面から見て時計回り）、逆転（ドラム式洗濯機ＤＷを正面から見て反時計回り）の両方向に回転駆動される。
【0020】
図２に示すドラム２１の回転軸Ａｚは、ドラム式洗濯機ＤＷの前方から後方に向けて水平または、奥側が下になるように傾斜している。なお、図２の例では、回転軸Ａｚは後方が下になるように傾斜している。モータ２２には、回転速度を検知する回転速度検知装置１０が装着されている。ドラム２１の内周面には、ドラム２１内の洗濯水を外槽１１に排水するための複数個の脱水孔２１ｂや、ドラム２１の周方向に間隔を隔て、ドラム２１内に投入された衣類を持ち上げるための複数個（図２では１個のみを図示）のバッフル２３が設けられている。バッフル２３は、ドラム２１の前後方向に延在している。
【0021】
ドラム２１の前端には、円筒状の流体バランサ２１ｃが設けられている。外槽１１は、前方を開口として、後方を閉じた有底の略円筒状に形成されている。この外槽１１の開口部と筐体１の投入口は、前後方向に伸縮しやすいベローズ１６により接続される。ベローズ１６は、環状のパッキンであるエラストマーで成形され、ドア２を閉めることでドラム２１を水封する。また、筐体１の投入口、外槽１１の開口部、ドラム２１の開口部は連通しており、ドア２を開くことでドラム２１内への衣類の出し入れが可能となる。なお、外槽１１は、開口部を含む側と、モータ２２が装着される側とに分割することができる。
【0022】
外槽１１の下部に備えられた排水口１１ａは、内部排水ホース１４と接続している。糸くず捕集ボックス１９には、洗濯水を循環させるための循環ポンプ２０が設けられており、循環経路２０ａを介して水をドラム２１内に散布する。外部排水ホース１５には排水弁１５ａが設けられ、排水弁１５ａを閉じて給水することで外槽１１に水を溜め、排水弁１５ａを開いて外槽１１内の水を機外へ排出する。さらに外槽１１の下部には、外槽１１の振動を検知する外槽振動検出部１８が備えられている。
【0023】
制御部７は、外槽１１の振動が予め設定した閾値を超えると、ドラム２１の回転を一時停止させ、衣類アンバランスを修正して脱水工程のやり直しを行う。一方、振動が閾値以下の場合のみ回転速度を上昇させる。これにより、制御部７は、過大な振動の発生を抑制している。ドラム式洗濯機ＤＷの上部において、給水ホース接続口３０は給水弁３２を介して給水ホース１７の後端に接続されている。給水ホース１７の前端は洗剤容器１２に接続され、該洗剤容器１２から洗剤および水がドラム２１に供給される。
【0024】
〈洗濯機の一般的動作〉
上記構成において、ドラム式洗濯機ＤＷの動作を説明する。
まず、図１において、利用者が電源スイッチ４を押下することで、ドラム式洗濯機ＤＷが起動する。そして、利用者は、ドア開放取手２ａを引き、ドア２を開いてドラム２１内に衣類を投入する。そして、利用者は、ドア２を閉じた後、操作スイッチ５を操作することで、運転を開始する。運転が開始されると、制御部７はドラム２１（図２参照）を回転させ、注水前の衣類容量を算出する。
上記構成において、ドラム式洗濯機ＤＷの動作を説明する。
まず、図１において、利用者が電源スイッチ４を押下することで、ドラム式洗濯機ＤＷが起動する。そして、利用者は、ドア開放取手２ａを引き、ドア２を開いてドラム２１内に衣類を投入する。そして、利用者は、ドア２を閉じた後、操作スイッチ５を操作することで、運転を開始する。運転が開始されると、制御部７はドラム２１（図２参照）を回転させ、注水前の衣類容量を算出する。
【0025】
衣類容量は、モータ２２（図２参照）の回転速度と電流値とに基づいて算出される。すなわち、衣類容量が多いほど、モータ２２に負荷が加わるため、電流値が大きくなる。従って、電流値で衣類容量を判定することができる。そして、制御部７は、衣類容量に基づいて、投入する洗剤量を表示器６に表示させる。このとき、算出した衣類容量が多い程、投入する洗剤量も多くなる。利用者は、表示器６の表示を確認して、洗剤容器１２内に所定量の洗剤量を投入して、洗い工程を開始させる。
【0026】
洗い工程が開始されると、図２において、制御部７は給水弁３２を開いて、給水ホース接続口３０から供給された水を給水ホース１７および洗剤容器１２を介して、洗剤と共に外槽１１内に供給する。このとき、算出した衣類容量が多い程、洗い工程での給水量が多くなる。また、このとき、循環ポンプ２０内で未溶解の洗剤と水とが撹拌される。これにより、効率よく洗剤が溶かされ、高濃度の洗剤液が生成される。この動作を所定時間実行した後、制御部７は、ドラム２１の正転、停止、逆転、停止を繰り返す洗い動作を所定時間行う。このとき、衣類がバッフル２３によって持ち上げられて落下する動作が繰り返されることで衣類の洗浄力が高められる。
【0027】
図３は、脱水工程におけるドラム２１の回転速度のタイムチャートである。
制御部７は、洗い工程の終了後、排水弁１５ａ（図２参照）を開くことで、外槽１１内の水を、内部排水ホース１４を介して、ドラム式洗濯機ＤＷの外部（機外）に排出させる。排水が終了した時刻をｔ1とする。なお、制御部７は、後述するすすぎ工程が終了した場合も、脱水工程を実行する。
制御部７は、洗い工程の終了後、排水弁１５ａ（図２参照）を開くことで、外槽１１内の水を、内部排水ホース１４を介して、ドラム式洗濯機ＤＷの外部（機外）に排出させる。排水が終了した時刻をｔ1とする。なお、制御部７は、後述するすすぎ工程が終了した場合も、脱水工程を実行する。
【0028】
脱水工程のうち、時刻ｔ1～ｔ2の期間を低速回転期間ＴＡと呼ぶ。低速回転期間ＴＡでは、制御部７は、ドラム２１の回転速度ωを低速にすることにより、ドラム２１の内周面に衣類を広げながら張り付ける。その後、制御部７は、外槽１１に共振が発生する外槽共振期間ＴＢと、筐体１に共振が発生する、時刻ｔ3～ｔ4の筐体共振期間ＴＣと、筐体１の共振が終了した後の、時刻ｔ4～ｔ5の筐体共振後期間ＴＤと、回転速度ωを目標回転速度ωFまで上昇させる、時刻ｔ5～ｔ6の目標回転速度期間ＴＥと、を実行する。これにより、制御部７は、衣類に含まれる水を遠心脱水する。
【0029】
（低速回転期間ＴＡ）
制御部７は、低速回転期間ＴＡにおいて、ドラム２１の回転速度をω0（例えば５０ｒ／ｍｉｎ）まで上昇させる。このとき、洗い工程で水を含んだ衣類がドラム２１（図２参照）の回転時にバッフル２３によって持ち上げられ、衣類が落下する際にドラム２１の内周面に広げられる。ドラム２１の回転速度がω0に到達すると、ω0におけるアンバランスを検知するため、制御部７は、ドラム２１を回転速度ω0で時間Ｔ１（例えば１０秒）だけ運転する。
制御部７は、低速回転期間ＴＡにおいて、ドラム２１の回転速度をω0（例えば５０ｒ／ｍｉｎ）まで上昇させる。このとき、洗い工程で水を含んだ衣類がドラム２１（図２参照）の回転時にバッフル２３によって持ち上げられ、衣類が落下する際にドラム２１の内周面に広げられる。ドラム２１の回転速度がω0に到達すると、ω0におけるアンバランスを検知するため、制御部７は、ドラム２１を回転速度ω0で時間Ｔ１（例えば１０秒）だけ運転する。
【0030】
制御部７は、低速回転域のアンバランス状態を、回転変動の大きさによって判定する。なお、回転変動の大きさは、例えば、ドラム２１が１回転する際、衣類をドラム２１の下方から上方に持ち上げる速度（最低速度）と、衣類をドラム２１の上方から下方に下げる速度（最高速度）との差分から求めることができる。回転変動が小さければ小さいほど、バランスがとれていることが確認できる。
【0031】
制御部７は、ω0のアンバランス検知において、回転変動が予め設定した閾値以下であると判定した場合には、ドラム２１の回転速度をω0からω1（例えば８０ｒ／ｍｉｎ）まで上昇させる。ドラム２１の回転速度がω1に到達すると、制御部７は、再度のアンバランス検知を行うため、回転速度ω1で時間Ｔ２（例えば５秒）だけ運転する。なお、ω0とω1は、衣類の張り付き具合を検知する回転速度となっており、ω0は衣類がドラム２１の内周面に張り付き始める回転速度であり、ω1は衣類がドラム２１の内周面に完全に張り付く回転速度である。
【0032】
（外槽共振期間ＴＢ）
回転速度ω1のアンバランス検知において、回転変動が予め設定した閾値以下であると判定した場合には、制御部７は、ドラム２１の回転速度をω2（例えば４００ｒ／ｍｉｎ）まで上昇させて、外槽共振期間ＴＢを通過させる。
（筐体共振期間ＴＣ）
回転速度ωが外槽共振期間ＴＢを通過する際、外槽１１の振動振幅が所定値よりも小さい場合、制御部７は、ドラム２１の回転速度をω3（例えば６００ｒ／ｍｉｎ）まで上昇させて、筐体共振期間ＴＣを通過させる。
回転速度ω1のアンバランス検知において、回転変動が予め設定した閾値以下であると判定した場合には、制御部７は、ドラム２１の回転速度をω2（例えば４００ｒ／ｍｉｎ）まで上昇させて、外槽共振期間ＴＢを通過させる。
（筐体共振期間ＴＣ）
回転速度ωが外槽共振期間ＴＢを通過する際、外槽１１の振動振幅が所定値よりも小さい場合、制御部７は、ドラム２１の回転速度をω3（例えば６００ｒ／ｍｉｎ）まで上昇させて、筐体共振期間ＴＣを通過させる。
【0033】
（筐体共振後期間ＴＤ）
回転速度ωが筐体共振期間ＴＣを通過する際、外槽１１の振動振幅が所定値よりも小さい場合、制御部７は、ドラム２１の回転速度ωを目標回転速度ωF（例えば９００ｒ／ｍｉｎ）まで上昇させる。
（目標回転速度期間ＴＥ）
目標回転速度期間ＴＥでは、制御部７は、ドラム２１を時間Ｔ３（例えば１８０秒）だけ目標回転速度ωFで回転させる。
回転速度ωが筐体共振期間ＴＣを通過する際、外槽１１の振動振幅が所定値よりも小さい場合、制御部７は、ドラム２１の回転速度ωを目標回転速度ωF（例えば９００ｒ／ｍｉｎ）まで上昇させる。
（目標回転速度期間ＴＥ）
目標回転速度期間ＴＥでは、制御部７は、ドラム２１を時間Ｔ３（例えば１８０秒）だけ目標回転速度ωFで回転させる。
【0034】
目標回転速度期間ＴＥが終了すると、制御部７は、時刻ｔ6～ｔ7の期間において、ドラム２１の回転速度を０［ｒ/ｍｉｎ］まで低下させる。以上により、脱水工程が終了する。上述した脱水工程においては、ドラム２１の内周面に張り付いた衣類のアンバランスが大きい場合には、ドラム２１の回転変動が閾値より大きくなり、あるいは外槽１１の振動振幅が閾値よりも大きくなる場合がある。このような場合、制御部７は、ドラム２１の回転速度ωを低下させる、ドラム２１の回転を停止させる、ドラム２１の正転と逆転を繰り返すほぐし動作を行う、あるいは注水を行う等、衣類のアンバランスを修正する動作を行う。
【0035】
脱水工程が終了すると、制御部７はすすぎ工程を実行する。このすすぎ工程では、制御部７は給水弁３２を開き、給水ホース接続口３０から供給された水を給水ホース１７および洗剤容器１２を介して、外槽１１内に供給する。この際、上述の洗い工程と同様に、制御部７は、算出した衣類容量が多いほど、給水量を多くする。このすすぎ工程では、洗い工程と同様に、ドラム２１の正転、停止、逆転、停止の動作を繰り返す。
【0036】
このとき、制御部７は、バッフル２３によって持ち上げられた衣類が落下する攪拌動作を所定時間行う。その後、前記した脱水工程およびすすぎ工程を所定回数繰り返し、最終脱水工程に移行する。この最終脱水工程において、制御部７は、再び、図３に示したように回転速度ωを制御する。但し、制御部７は、最終脱水工程における目標回転速度期間ＴＥの運転時間は、上述した洗い工程の後の脱水工程より長い時間（例えば３００秒）に設定する。
【0037】
上述の通り、脱水工程では回転速度と衣類アンバランスに応じて、複数の共振期間が現れ、ドラム式洗濯機ＤＷの振動が変化する。加えて、ドラム式洗濯機ＤＷは、発生した衣類のアンバランスの位置に応じても、外槽１１から筐体１へと伝達される振動が変化する。例を挙げると、ドラム２１の前側の重量が大きくなるような衣類のアンバランスが発生すれば、外槽１１の前側が大きく加振され、外槽１１の前方にある筐体１との接続部（例えば、懸架部材８やベローズ１６など）を主に通じて筐体１に振動が伝達する。
【0038】
逆に、ドラム２１の後側の重量が大きくなるような衣類のアンバランスが発生すれば、外槽１１の後側が大きく加振され、外槽１１の後方にある筐体１との接続部（例えば、懸架部材９や弾性支持機構２４など）を主に通じて筐体１に振動が伝達する。外槽１１と筐体１の各接続部の接続位置や弾性、粘性はそれぞれ異なるため、衣類のアンバランスの位置によって筐体１の外槽１１と筐体１の振動が変化することがわかる。
【0039】
〈洗濯機の制振動作〉
上記の内容を踏まえ、ドラム式洗濯機ＤＷの振動に合わせて制振装置制御部１００が制振装置２６を制御することで適切な制振効果が得られる。そこで、制振装置制御部１００は、筐体振動量を低減すべき場合、筐体振動量を推定し、推定結果である筐体振動量推定値を抑制するように制振装置２６の制御量を調整する。これにより、筐体振動量を低減することが可能となる。
上記の内容を踏まえ、ドラム式洗濯機ＤＷの振動に合わせて制振装置制御部１００が制振装置２６を制御することで適切な制振効果が得られる。そこで、制振装置制御部１００は、筐体振動量を低減すべき場合、筐体振動量を推定し、推定結果である筐体振動量推定値を抑制するように制振装置２６の制御量を調整する。これにより、筐体振動量を低減することが可能となる。
【0040】
図４は制振装置制御部１００のブロック図である。
図４において、制振装置制御部１００は、制御量生成部１１０と、振動推定部１２０と、定数決定部１４０と、を備えている。定数決定部１４０は、制御量生成部１１０および振動推定部１２０が用いる各種定数を決定する。振動推定部１２０には、外槽振動検出部１８の検知結果である外槽振動量ｙr（ｔ）と、制振装置２６の変位である制御出力ｕ（ｔ）と、が供給される。振動推定部１２０は、外槽振動量ｙr（ｔ）および制御出力ｕ（ｔ）に基づいて、外槽振動量ｙr（ｔ）の推定値である外槽振動量推定値ｙ（ｔ）と、筐体１の振動量すなわち筐体振動量ｗr（ｔ）の推定値である筐体振動量推定値ｗ（ｔ）と、を算出する。なお、図示の例において筐体振動量ｗr（ｔ）はセンサ等によって検出されないため、未知の値である。
図４において、制振装置制御部１００は、制御量生成部１１０と、振動推定部１２０と、定数決定部１４０と、を備えている。定数決定部１４０は、制御量生成部１１０および振動推定部１２０が用いる各種定数を決定する。振動推定部１２０には、外槽振動検出部１８の検知結果である外槽振動量ｙr（ｔ）と、制振装置２６の変位である制御出力ｕ（ｔ）と、が供給される。振動推定部１２０は、外槽振動量ｙr（ｔ）および制御出力ｕ（ｔ）に基づいて、外槽振動量ｙr（ｔ）の推定値である外槽振動量推定値ｙ（ｔ）と、筐体１の振動量すなわち筐体振動量ｗr（ｔ）の推定値である筐体振動量推定値ｗ（ｔ）と、を算出する。なお、図示の例において筐体振動量ｗr（ｔ）はセンサ等によって検出されないため、未知の値である。
【0041】
振動推定部１２０は、数理モデル部１３０と、減算部１２２と、ゲイン付与部１２４と、を備えている。数理モデル部１３０は、ドラム式洗濯機ＤＷの振動を表現した数理モデルを記述したものである。減算部１２２は、外槽振動量ｙr（ｔ）から外槽振動量推定値ｙ（ｔ）を減算し、その結果を外槽振動量偏差Δｙ（ｔ）として出力する。ゲイン付与部１２４は、外槽振動量偏差Δｙ（ｔ）に対して、フィードバックゲインＧを乗算し、その結果であるフィードバック量ＧΔｙ（ｔ）を数理モデル部１３０に供給する。
【0042】
制御量生成部１１０は、外槽振動量推定値ｙ（ｔ）に対して、制御パラメータｃを乗算し、制御量信号ｃ・ｙ（ｔ）として出力する。以下、制御パラメータｃはスカラー量であることを前提として説明するが、制御パラメータｃはベクトル量であってもよく、微分要素、積分要素を含んだ伝達関数であってもよい。そして、制御量生成部１１０は、外槽振動量偏差Δｙ（ｔ）が小さくなるように制御パラメータｃを調整する。これにより、時間経過とともに、振動推定部１２０の伝達関数が最適化されてゆき、外槽振動量ｙr（ｔ）の振幅が減少してゆく。
【0043】
図５は、振動推定部１２０のブロック図の一例である。
図５を用いて数理モデル部１３０について説明する。
ドラム式洗濯機ＤＷが振動する主な原因は、衣服が片寄った状態でドラム２１が回転することである。すなわち、片寄った衣類に生じる遠心力が外槽１１に加わる加振力ｆ（ｔ）（図示せず）となり振動が生ずる。なお、ｔは時刻である。ドラム２１の回転速度ωの増加に伴って遠心力の大きさが増加するため、加振力ｆ（ｔ）の大きさは回転速度ωに依存した関数となる。また、加振力ｆ（ｔ）はドラム２１の回転周期に合わせて大きさが周期的に変化するため、回転速度ωを周波数とする正弦波関数として考えることができる。
図５を用いて数理モデル部１３０について説明する。
ドラム式洗濯機ＤＷが振動する主な原因は、衣服が片寄った状態でドラム２１が回転することである。すなわち、片寄った衣類に生じる遠心力が外槽１１に加わる加振力ｆ（ｔ）（図示せず）となり振動が生ずる。なお、ｔは時刻である。ドラム２１の回転速度ωの増加に伴って遠心力の大きさが増加するため、加振力ｆ（ｔ）の大きさは回転速度ωに依存した関数となる。また、加振力ｆ（ｔ）はドラム２１の回転周期に合わせて大きさが周期的に変化するため、回転速度ωを周波数とする正弦波関数として考えることができる。
【0044】
以下の説明において、左上添字の“Ｔ”はベクトルの転置を表す。また、明細書の文中において、左上添字の“ｖ”はベクトル量を表す。但し、数式のイメージデータにおいて、ベクトル量は太字で表記する。また、明細書の文中において、左上添字の“・”は時刻ｔの微分を表し、“・”の個数で微分の階数を表す。但し、数式のイメージデータにおいて、文字の上の“・”は時刻ｔの微分を表し、“・”の個数で微分の階数を表す。
【0045】
上述した加振力ｆ（ｔ）の特性を踏まえ、加振力ｆ（ｔ）の状態ベクトルをvｘf（ｔ）＝T［ｘf（ｔ），・ｘf（ｔ）］と定義する。ここでｘf（ｔ）は加振力ｆ（ｔ）に等しい。行列vＡω，vＣωを用いて、加振力ｆ（ｔ）に関する状態空間モデルを式（１）で表すことができる。なお、式（１）内のａは任意の定数である。
【0046】
【数1】
【0047】
次に、ドラム式洗濯機ＤＷの振動モデルは、外槽振動量ｙr（ｔ）と筐体振動量ｗr（ｔ）とを要素とした状態ベクトルvｘ（ｔ）と、加振力ｆ（ｔ）と、制振装置２６の制御出力ｕ（ｔ）と、行列vＡ，vＢ1，vＢ2，vＣと、を用いた状態空間モデルとして下式（２）で表現される。なお、行列vＡ，vＢ1，vＢ2，vＣは、ドラム式洗濯機ＤＷの構造計算によって求めることができる。
【0048】
【数2】
【0049】
制振装置制御部１００は、外槽振動量推定値ｙ（ｔ）が外槽振動検出部１８で検出された外槽振動量ｙr（ｔ）に近づくように（理想的には同一の物理量になるように）行列Ｃを設定する。
ここで式（１）用いて、式（２）を拡大系の状態空間モデルとして変形すれば、下式（３）のように表すことができる。そして、下式（３）は、下式（４）のように変形できる。
ここで式（１）用いて、式（２）を拡大系の状態空間モデルとして変形すれば、下式（３）のように表すことができる。そして、下式（３）は、下式（４）のように変形できる。
【0050】
【数3】
【0051】
【数4】
【0052】
図５において演算部１３１は、制御出力ｕ（ｔ）が入力されると、式（４）における「vＢ’ｕ（ｔ）」を演算する。また、演算部１３４は、状態ベクトルvｘ’（ｔ）が入力されると、式（４）における「vＡ’ｘ’（ｔ）」を演算する。演算部１３２は、「vＡ’ｘ’（ｔ）＋vＢ’ｕ（ｔ）－ＧΔｙ（ｔ）」を求め、その結果を「・vｘ’f（ｔ）」として出力する。すなわち、式（４）の上側の式は、フィードバック量ＧΔｙ（ｔ）が「０」であると仮定した場合に成立する式になる。
【0053】
図５において積分部１３３は、「・vｘ’f（ｔ）」を積分することにより、状態ベクトルvｘ’（ｔ）を出力する。演算部１３５は、式（４）の下側に式に示されているように、状態ベクトルvｘ’（ｔ）に行列vＣ’を乗算し、その結果を外槽振動量推定値ｙ（ｔ）として出力する。
【0054】
ここで、ドラム２１の回転パターンに合わせて精度よくドラム２１の回転速度ωを制御可能な場合は、事前に与えたドラム２１の回転パターンに基づいて回転速度ωを決定するとよい。図４および図５に示した数理モデル部１３０を式（４）で記述することで、加振力ｆ（ｔ）をも推定する対象として数理モデル部１３０に組み込むことができる。これにより、フィードバックループにより、時間経過とともに外槽振動量ｙr（ｔ）から筐体振動量推定値ｗ（ｔ）と、加振力ｆ（ｔ）の推定値と、を算出することが可能となる。
【0055】
式（１）のように、本実施形態においては、ドラム２１の回転速度ωに基づいて加振力ｆ（ｔ）の特性を記述する状態空間モデルを用いている。ドラム２１の回転速度ωの増減により、振動推定部１２０のフィードバックループの周波数特性が変化する。本実施形態によれば、この周波数特性の変化を加味してフィードバックゲインＧを決定できるため、筐体振動量の推定精度を向上させることができる。
【0056】
図６は、コンピュータ９８０のブロック図である。図４に示した制振装置制御部１００は、図６に示すコンピュータ９８０を、１台または複数台備えている。
図６において、コンピュータ９８０は、ＣＰＵ９８１と、記憶部９８２と、通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）９８３と、入出力Ｉ／Ｆ９８４と、を備える。ここで、記憶部９８２は、ＲＡＭ９８２ａと、ＲＯＭ９８２ｂと、を備える。通信Ｉ／Ｆ９８３は、通信回路９８６に接続される。入出力Ｉ／Ｆ９８４は、入出力装置９８７に接続される。ＲＯＭ９８２ｂには、ＣＰＵによって実行される制御プログラムや各種データ等が記憶されている。ＣＰＵ９８１は、この制御プログラム等を実行することにより、各種機能を実現する。先に図４および図５に示した制振装置制御部１００の内部は、制御プログラム等によって実現される機能をブロックとして示したものである。
図６において、コンピュータ９８０は、ＣＰＵ９８１と、記憶部９８２と、通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）９８３と、入出力Ｉ／Ｆ９８４と、を備える。ここで、記憶部９８２は、ＲＡＭ９８２ａと、ＲＯＭ９８２ｂと、を備える。通信Ｉ／Ｆ９８３は、通信回路９８６に接続される。入出力Ｉ／Ｆ９８４は、入出力装置９８７に接続される。ＲＯＭ９８２ｂには、ＣＰＵによって実行される制御プログラムや各種データ等が記憶されている。ＣＰＵ９８１は、この制御プログラム等を実行することにより、各種機能を実現する。先に図４および図５に示した制振装置制御部１００の内部は、制御プログラム等によって実現される機能をブロックとして示したものである。
【0057】
〈制御プログラム〉
図７は、制振装置制御部１００の制御プログラムのフローチャートである。
なお、本プログラムは、回転速度ωが所定の回転速度Ｎに達した際に、制振装置制御部１００において起動される。ここで、回転速度Ｎは、例えば図３に示した目標回転速度ωFである。図７において処理がステップＳ１００に進むと、定数決定部１４０は所定の初期設定を行う。すなわち、定数決定部１４０は、制御パラメータｃ、変化量Δｃ、前回振幅値ｗａｐ（詳細は後述する）を所定のデフォルト値に設定する。
図７は、制振装置制御部１００の制御プログラムのフローチャートである。
なお、本プログラムは、回転速度ωが所定の回転速度Ｎに達した際に、制振装置制御部１００において起動される。ここで、回転速度Ｎは、例えば図３に示した目標回転速度ωFである。図７において処理がステップＳ１００に進むと、定数決定部１４０は所定の初期設定を行う。すなわち、定数決定部１４０は、制御パラメータｃ、変化量Δｃ、前回振幅値ｗａｐ（詳細は後述する）を所定のデフォルト値に設定する。
【0058】
図７において処理がステップＳ１０１に進むと、定数決定部１４０は、デフォルト値の制御パラメータｃを用いて制振装置２６の制御を開始する。次に、処理がステップＳ１０２に進むと、振動推定部１２０は、ドラム式洗濯機ＤＷの振動量の推定（すなわち外槽振動量推定値ｙ（ｔ）、筐体振動量推定値ｗ（ｔ）の算出）を開始する。
【0059】
次に、処理がステップＳ１０３に進むと、所定時間が経過するまで処理が待機する。振動推定部１２０はフィードバックループを用いるため、時間経過とともに推定の精度が向上する。従って、推定を開始した直後では、推定精度が低い。このため、該所定時間が経過するまで、制御量生成部１１０は、デフォルトの制御パラメータｃを用いて制振装置２６の制御を継続する。
【0060】
次に、処理がステップＳ１０４に進むと、振動推定部１２０は、算出した筐体振動量推定値ｗ（ｔ）をＲＡＭ９８２ａ（図６参照）の所定領域に記録する。次に、処理がステップＳ１０５に進むと、振動推定部１２０は、筐体振動量推定値ｗ（ｔ）が所定のｎ周期分記録されたか否かを判別する。ここで「Ｎｏ」と判定されると、処理はステップＳ１０４に戻る。一方、ステップＳ１０５において「Ｙｅｓ」と判定されると、処理はステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では、振動推定部１２０は、筐体振動量推定値ｗ（ｔ）のｎ周期分の算出結果を用いて、筐体振動量推定値ｗ（ｔ）の振幅値ｗａを算出する。例えば、ｎ周期分の筐体振動量推定値ｗ（ｔ）の平均値を振幅値ｗａとするとよい。
【0061】
次に、処理がステップＳ１０７に進むと、定数決定部１４０は、振幅値ｗａと前回振幅値ｗａｐとの間に「ｗａ＜ｗａｐ」の関係が成立するか否かを判定する。上述したように、前回振幅値ｗａｐは、ステップＳ１００において所定のデフォルト値に初期設定されている。ステップＳ１０７において「Ｙｅｓ（ｗａ＜ｗａｐ）」と判定されると、処理はステップＳ１０８に進む。ステップＳ１０８において、定数決定部１４０は、制御パラメータｃに対して、変化量Δｃを加算する。一方、ステップＳ１０７において「Ｎｏ（ｗａ≧ｗａｐ）」と判定されると、処理はステップＳ１０９に進む。ここでは、定数決定部１４０は変化量Δｃの符号を反転させる。次に、処理がステップＳ１０８に進むと、定数決定部１４０は制御パラメータｃに対して、符号が反転した変化量Δｃを加算する。
【0062】
ステップＳ１０８が終了すると、次に処理はステップＳ１１０に進み、定数決定部１４０は、制御量生成部１１０に対して現在の制御パラメータｃを設定する。これにより、制御量生成部１１０は、出力する制御量信号ｃ・ｙ（ｔ）を、新たに設定された制御パラメータｃに基づいたものに変更する。
【0063】
次に、処理がステップＳ１１１に進むと、定数決定部１４０は、現在の振幅値ｗａを、前回振幅値ｗａｐに設定する。次に、処理がステップＳ１１２に進むと、定数決定部１４０は、回転速度Ｎでの脱水運転が終了したか否かを判定する。ここで「Ｎｏ」と判定されると、ステップＳ１０４以下の処理が繰り返される。一方、「Ｙｅｓ」と判定されると、本プログラムの処理が終了する。
【0064】
なお、上述したステップＳ１０８、ステップＳ１０９において、変化量Δｃの絶対値は予め与えた一定値であってもよく、ループの中で動的に決定される値であってもよい。また、制御パラメータｃが複数の要素を持つベクトル量である場合、Δｃも同一の要素数を有するベクトル量によって構成される。
【0065】
図８は、筐体振動量ｗr（ｔ）の変化特性の一例を示す図である。
図８の横軸は、ドラム２１の回転が開始された後の経過時間であり、図８の縦軸は筐体振動量ｗr（ｔ）である。また、時刻ｔ101は、制御量生成部１１０による制御が開始された時刻、すなわち、制御プログラム（図７）が起動された時刻である。
図８の横軸は、ドラム２１の回転が開始された後の経過時間であり、図８の縦軸は筐体振動量ｗr（ｔ）である。また、時刻ｔ101は、制御量生成部１１０による制御が開始された時刻、すなわち、制御プログラム（図７）が起動された時刻である。
【0066】
時刻ｔ101以降は、定数決定部１４０が制御パラメータｃを動的に変化させるため、時間経過とともに筐体振動量ｗr（ｔ）は低減してゆく。また、図示の例では、時刻ｔ102付近で制御パラメータｃの変化が収束しており、これによって筐体振動量ｗr（ｔ）の振幅も、同様に収束している。従って、外槽振動量ｙr（ｔ）に基づいて制振装置２６に対する制御量信号ｃ・ｙ（ｔ）を決定し、筐体振動量ｗr（ｔ）が小さいドラム式洗濯機ＤＷを提供することが可能となる。
【0067】
【0068】
上記の手法に加えて、筐体振動量推定値ｗ（ｔ）と、外槽振動量推定値ｙ（ｔ）と、の双方に基づいて、上述の制御パラメータｃを決定してもよい。この場合、筐体振動量ｗr（ｔ）を低減するとともに、外槽振動量ｙr（ｔ）が過大になることで外槽１１が筐体１の内部に接触することも防止できる。
【0069】
本実施形態によれば、外槽１１に係る外槽振動量ｙr（ｔ）に基づいて筐体１の振動である筐体振動量ｗr（ｔ）を推定し、筐体振動量ｗr（ｔ）を低減するように制振装置２６に対する制御量信号ｃ・ｙ（ｔ）を決定できる。これにより、筐体振動量ｗr（ｔ）を検知する振動センサを省略できるため、ドラム式洗濯機ＤＷのコスト低減を実現できる。そして、筐体１の内部空間を確保しながら、衣類の片寄り等に合わせて筐体１の振動を低減でき、ドラム式洗濯機ＤＷの運転時間が長くなることを抑制できる。
【0070】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。
図９は第２実施形態における制振装置制御部１００のブロック図である。なお、以下の説明において、上述した第１実施形態の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
図９に示す制振装置制御部１００は、第１実施形態のもの（図４参照）と同様に構成されているが、本実施形態においては、数理モデル部１３０が、回転速度検知装置１０から回転速度ωを受信する。これにより、回転速度ωの正確な計測結果を得ることができる。上述した以外の第２実施形態の内容は、第１実施形態のものと同様である。
次に、第２実施形態について説明する。
図９は第２実施形態における制振装置制御部１００のブロック図である。なお、以下の説明において、上述した第１実施形態の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
図９に示す制振装置制御部１００は、第１実施形態のもの（図４参照）と同様に構成されているが、本実施形態においては、数理モデル部１３０が、回転速度検知装置１０から回転速度ωを受信する。これにより、回転速度ωの正確な計測結果を得ることができる。上述した以外の第２実施形態の内容は、第１実施形態のものと同様である。
【0071】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。
図１０は第３実施形態における制振装置制御部１００のブロック図である。なお、以下の説明において、上述した他の実施形態の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
図１０に示す制振装置制御部１００は、第１実施形態の構成（図４参照）に加えて、周波数観測部１２８をさらに備えている。周波数観測部１２８は、外槽振動量ｙr（ｔ）に基づいて回転速度ωを検出する。これにより、回転速度ωを安価に検出することができる。上述した以外の第３実施形態の内容は、第１実施形態のものと同様である。
次に、第３実施形態について説明する。
図１０は第３実施形態における制振装置制御部１００のブロック図である。なお、以下の説明において、上述した他の実施形態の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
図１０に示す制振装置制御部１００は、第１実施形態の構成（図４参照）に加えて、周波数観測部１２８をさらに備えている。周波数観測部１２８は、外槽振動量ｙr（ｔ）に基づいて回転速度ωを検出する。これにより、回転速度ωを安価に検出することができる。上述した以外の第３実施形態の内容は、第１実施形態のものと同様である。
【0072】
［第４実施形態］
次に、第４実施形態について説明する。
図１１は第４実施形態における振動推定部１２０のブロック図である。なお、以下の説明において、上述した他の実施形態の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
本実施形態におけるドラム式洗濯機ＤＷは、図１１に示す加振力検知部２８を備えている。この加振力検知部２８は、例えば、制振装置２６（図２参照）と外槽１１との間に挟まれた圧力センサ（図示せず）等によって実現できる。
次に、第４実施形態について説明する。
図１１は第４実施形態における振動推定部１２０のブロック図である。なお、以下の説明において、上述した他の実施形態の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
本実施形態におけるドラム式洗濯機ＤＷは、図１１に示す加振力検知部２８を備えている。この加振力検知部２８は、例えば、制振装置２６（図２参照）と外槽１１との間に挟まれた圧力センサ（図示せず）等によって実現できる。
【0073】
また、本実施形態において、図１１に示す振動推定部１２０に含まれる数理モデル部１３０は、加振力検知部２８から加振力ｆ（ｔ）を受信する。そして、本実施形態の数理モデル部１３０は、第１実施形態における演算部１３１（図５参照）に代えて、演算部１４２，１４４，１４６を備える点が異なり、その後段の各部の定数も異なる。
【0074】
演算部１４２は、制御出力ｕ（ｔ）が入力されると、式（２）における「vＢ1ｕ（ｔ）」を演算する。また、演算部１４４は、加振力ｆ（ｔ）が入力されると、式（２）における「vＢ2ｆ（ｔ）」を演算する。演算部１４６は、これらの合計値「vＢ1ｕ（ｔ）＋vＢ2ｆ（ｔ）」を出力する。
【0075】
以上により、本実施形態の数理モデル部１３０は、第１実施形態のものと同様に動作する。さらに、本実施形態においては、加振力検知部２８が計測した加振力ｆ（ｔ）が直接的に適用されるため、加振力ｆ（ｔ）のモデル化誤差を理由として生じる筐体振動量ｗr（ｔ）（図示せず）の推定精度低下を抑制できる。そして、制御量生成部１１０（図４参照）は、振動推定部１２０が出力した筐体振動量推定値ｗ（ｔ）と、その振動振幅である筐体振動振幅推定値と、に基づいて制御量信号Ｓ１１０を決定する。
【0076】
［実施形態の効果］
以上のように上述した各実施形態によれば、洗濯機（ＤＷ）の制振装置制御部１００は、外槽振動検出部１８の検出結果である外槽振動量ｙr（ｔ）に基づいて、外槽振動量ｙr（ｔ）の推定値である外槽振動量推定値ｙ（ｔ）と、筐体１の振動量である筐体振動量ｗr（ｔ）の推定値である筐体振動量推定値ｗ（ｔ）と、を算出する振動推定部１２０と、外槽振動量推定値ｙ（ｔ）と、筐体振動量推定値ｗ（ｔ）と、に基づいて、制振装置２６における制御量を定める制御量信号ｃ・ｙ（ｔ）を生成する制御量生成部１１０と、を備える。これにより、外槽振動量ｙr（ｔ）に基づいて、外槽振動量推定値ｙ（ｔ）と、筐体振動量推定値ｗ（ｔ）と、を算出することができるため、洗濯機の振動を適切に抑制できる。
以上のように上述した各実施形態によれば、洗濯機（ＤＷ）の制振装置制御部１００は、外槽振動検出部１８の検出結果である外槽振動量ｙr（ｔ）に基づいて、外槽振動量ｙr（ｔ）の推定値である外槽振動量推定値ｙ（ｔ）と、筐体１の振動量である筐体振動量ｗr（ｔ）の推定値である筐体振動量推定値ｗ（ｔ）と、を算出する振動推定部１２０と、外槽振動量推定値ｙ（ｔ）と、筐体振動量推定値ｗ（ｔ）と、に基づいて、制振装置２６における制御量を定める制御量信号ｃ・ｙ（ｔ）を生成する制御量生成部１１０と、を備える。これにより、外槽振動量ｙr（ｔ）に基づいて、外槽振動量推定値ｙ（ｔ）と、筐体振動量推定値ｗ（ｔ）と、を算出することができるため、洗濯機の振動を適切に抑制できる。
【0077】
また、第４実施形態のように、洗濯機（ＤＷ）が外槽１１に生じる加振力ｆ（ｔ）を検知する加振力検知部２８をさらに備え、振動推定部１２０は、加振力ｆ（ｔ）と、外槽振動量ｙr（ｔ）と、に基づいて外槽振動量推定値ｙ（ｔ）と、筐体振動量推定値ｗ（ｔ）と、を算出すると一層好ましい。これにより、外槽１１の正確な加振力ｆ（ｔ）が得られるため、洗濯機の振動を一層適切に抑制できる。
【0078】
また、第４実施形態のように、洗濯機（ＤＷ）がドラム２１の回転速度ωを検知する回転速度検知装置１０をさらに備え、振動推定部１２０は、回転速度検知装置１０が検知した回転速度ωと、外槽振動量ｙr（ｔ）と、に基づいて、筐体振動量推定値ｗ（ｔ）を算出しても一層好ましい。これにより、正確な回転速度ωが得られるため、洗濯機の振動を一層適切に抑制できる。
【0079】
また、第３実施形態のように、振動推定部１２０は、外槽振動量ｙr（ｔ）に基づいてドラム２１の回転速度ωを検知する周波数観測部１２８をさらに備え、振動推定部１２０は、周波数観測部１２８が検知した回転速度ωと、外槽振動量ｙr（ｔ）と、に基づいて、筐体振動量推定値ｗ（ｔ）を算出すると一層好ましい。これにより、外槽振動量ｙr（ｔ）に基づいてドラム２１の回転速度ωを検知できるため、安価な構成で回転速度ωを検知できる。
【0080】
また、振動推定部１２０は、数理モデル（式（２））を記述した数理モデル部１３０を備え、数理モデル部１３０を用いて外槽振動量推定値ｙ（ｔ）および筐体振動量推定値ｗ（ｔ）を算出すると一層好ましい。これにより、数理モデル（式（２））に基づいて外槽振動量推定値ｙ（ｔ）および筐体振動量推定値ｗ（ｔ）を算出できるため、洗濯機の振動を一層適切に抑制できる。
【0081】
また、数理モデル（式（２））は、外槽振動量ｙr（ｔ）と外槽振動量推定値ｙ（ｔ）との差分である外槽振動量偏差（Δｙ（ｔ））を出力する減算部１２２と、外槽振動量偏差Δｙ（ｔ）にフィードバックゲインＧを乗算することによりフィードバック量ＧΔｙ（ｔ）を出力するゲイン付与部１２４と、を備え、数理モデル部１３０は、フィードバック量ＧΔｙ（ｔ）を用いて外槽振動量推定値ｙ（ｔ）と、筐体振動量推定値ｗ（ｔ）と、を計算すると一層好ましい。これにより、フィードバックループを用いて外槽振動量推定値ｙ（ｔ）と、筐体振動量推定値ｗ（ｔ）と、を計算できるため、洗濯機の振動を一層適切に抑制できる。
【0082】
［変形例］
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について削除し、もしくは他の構成の追加・置換をすることが可能である。また、図中に示した制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上で必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。上記実施形態に対して可能な変形は、例えば以下のようなものである。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について削除し、もしくは他の構成の追加・置換をすることが可能である。また、図中に示した制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上で必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。上記実施形態に対して可能な変形は、例えば以下のようなものである。
【0083】
（１）上記実施形態においては、洗濯機の例としてドラム式洗濯機ＤＷを適用した例を説明したが、洗濯機はドラム式洗濯機ＤＷに限定されるわけではなく、縦型洗濯機であってもよい。
【0084】
（２）上記実施形態における制振装置制御部１００のハードウエアは一般的なコンピュータによって実現できるため、図７に示したフローチャート、その他上述した各種処理を実行するプログラム等を記憶媒体（プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体）に格納し、または伝送路を介して頒布してもよい。
【0085】
（３）図７に示した処理、その他上述した各処理は、上記実施形態ではプログラムを用いたソフトウエア的な処理として説明したが、その一部または全部をＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit；特定用途向けＩＣ)、あるいはＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)等を用いたハードウエア的な処理に置き換えてもよい。
【0086】
（４）上記実施形態において実行される各種処理は、図示せぬネットワーク経由でサーバコンピュータが実行してもよく、上記実施形態において記憶される各種データも該サーバコンピュータに記憶させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【0087】
１ 筐体
１０ 回転速度検知装置
１１ 外槽
１８ 外槽振動検出部
２１ ドラム
２６ 制振装置
２８ 加振力検知部
１００ 制振装置制御部（洗濯機用制御装置）
１１０ 制御量生成部
１２０ 振動推定部
１２２ 減算部
１２４ ゲイン付与部
１２８ 周波数観測部
１３０ 数理モデル部
Ｇ フィードバックゲイン
ω 回転速度
ＤＷ ドラム式洗濯機（洗濯機）
１０ 回転速度検知装置
１１ 外槽
１８ 外槽振動検出部
２１ ドラム
２６ 制振装置
２８ 加振力検知部
１００ 制振装置制御部（洗濯機用制御装置）
１１０ 制御量生成部
１２０ 振動推定部
１２２ 減算部
１２４ ゲイン付与部
１２８ 周波数観測部
１３０ 数理モデル部
Ｇ フィードバックゲイン
ω 回転速度
ＤＷ ドラム式洗濯機（洗濯機）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】