KR100315821B1 - cloth amount detection method for washing machine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세탁모터의 회전자 초기위치 및 온도변화에 관계없이 정확한 포량감지가 가능하도록 하는 세탁기의 포량감지 방법에 관한 것으로서,The present invention relates to a washing capacity detection method of the washing machine to enable accurate quantity detection regardless of the rotor initial position and temperature change of the washing motor,
포량감지 신호가 입력되면 세탁모터의 회전자를 특정위치로 회전시키는 제1 과정; 상기 제1 과정이 이루어진 후 세탁모터를 구동시켜 특정회전이 이루어지는데까지 소요되는 가속시간을 측정하는 제2 과정; 및 상기 제2 과정에서 측정된 가속시간과, 세탁모터의 현재온도를 이용하여 포량을 산출하는 제3 과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 제1 과정에서는 세탁모터의 고정자에 일정한 구동신호를 계속적으로 출력하여 회전자가 특정위치로 회전한 후 멈추도록 하는 것이 바람직하다.A first step of rotating the rotor of the washing motor to a specific position when a quantity detection signal is input; A second process of measuring an acceleration time required for a specific rotation by driving the washing motor after the first process is made; And a third step of calculating a quantity using the acceleration time measured in the second step and the current temperature of the washing motor. At this time, in the first step, it is preferable to continuously output a predetermined drive signal to the stator of the washing motor to stop the rotor after rotating to a specific position.
Description
본 발명은 세탁기의 포량감지 방법에 관한 것으로서 특히, 세탁모터의 회전자 초기위치 및 온도변화에 관계없이 정확한 포량감지가 가능하도록 하는 세탁기의 포량감지 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a quantity detection method of a washing machine, and more particularly, to a quantity detection method of a washing machine to enable accurate quantity detection regardless of the initial position and temperature change of the rotor of the washing motor.
일반적으로 세탁기는 동력전달 방식에 따라, 세탁모터에서 발생된 동력을 클러치를 이용하여 펄세이터(pulsator)로 전달하여 펄세이터를 회전시키는 클러치구동 방식과, 세탁모터와 세탁조를 직접연결하여 세탁모터의 동력을 이용하여 세탁조를 직접 회전시키는 직접구동(Direct Drive) 방식으로 구분된다.In general, a washing machine is a clutch driving method for rotating a pulsator by transmitting power generated from a washing motor to a pulsator using a clutch according to a power transmission method, and directly connecting a washing motor and a washing tank to the washing motor. It is divided into direct drive method that directly rotates the washing tank by using power.
상기 클러치구동 방식은 펄세이터 만을 구동하므로 세탁조 내부의 강력한 물살을 만들기 위하여 세탁모터가 고속으로 회전되어야 하기 때문에 포와 펄세이터의 마찰로 인하여 포손상이 클 뿐만 아니라 소음이 높고 세탁 및 헹굼성능이 저하되는 문제점을 가지고 있다.Since the clutch driving method drives only the pulsator, the washing motor must be rotated at a high speed in order to make a strong current in the washing tank, so that the damage of the cloth and the pulsator is not only large, but the noise is high and the washing and rinsing performance is deteriorated. I have a problem.
상기와 같은 이유로 인해 최근의 세탁기에는 직접구동 방식이 주로 적용되고 있는데, 상기 직접구동 방식의 세탁기에는 세탁모터의 고효율 및 고성능을 위하여 인버터 방식으로 구동되는 무정류자 직류모터(BLDC motor)가 사용된다.Due to the above reason, a direct drive type is mainly applied to a recent washing machine, and a direct current type washing machine uses a non-commutator DC motor (BLDC motor) driven by an inverter method for high efficiency and high performance of a washing motor.
한편, 최근의 전자동 세탁기에서는 세탁행정 초기에 포량을 감지하여 그 결과에 따라 수위, 세탁시간, 세탁패턴, 탈수시간 및 기타 세탁기의 동작에 필요한 조건들을 자동으로 설정한 후 세탁행정을 위한 구동이 이루어진다.On the other hand, the recent automatic washing machine detects the quantity at the beginning of the washing cycle, and automatically sets the water level, the washing time, the washing pattern, the dehydration time, and other conditions necessary for the operation of the washing machine according to the result. .
결국, 포량감지가 정확히 이루어지지 않은 경우에는 사용수량 증가, 세탁성능 저하, 포손상 증가, 세제잔유 등의 문제점이 발생될 수 있기 때문에 포량감지 동작을 정확히 수행하는 것이 중요하다.After all, if the quantity detection is not made correctly, it is important to perform the quantity detection operation correctly because problems such as increased use quantity, reduced washing performance, increased damage, detergent residue, etc. may occur.
종래 기술이 적용된 세탁기에서는 세탁모터의 회전속도 및 회전방향을 감지할 수 있는 홀센서(hall sensor)를 장착하고, 상기 홀센서의 출력신호를 이용하여 포량감지를 수행하고 있다.In the washing machine to which the prior art is applied, a hall sensor capable of detecting the rotational speed and the rotational direction of the washing motor is mounted, and a quantity of water is detected using the output signal of the hall sensor.
이하, 종래 기술에 의한 세탁기에서의 포량감지 동작을 상세히 설명한다.Hereinafter, the quantity detection operation in the washing machine according to the prior art will be described in detail.
상기 홀센서는 세탁모터의 회전자 즉, 영구자석의 자극변화를 감지하기 때문에 영구자석의 회전에 따라 도 1에 도시된 바와 같이 펄스(pulse) 파형을 출력하게 된다.Since the Hall sensor detects a change in the magnetic pole of the washing motor, that is, the permanent magnet, the Hall sensor outputs a pulse waveform as shown in FIG. 1 according to the rotation of the permanent magnet.
상기 펄스 파형은 세탁모터의 회전량을 나타내게 되기 때문에 그를 카운트(count)하여 세탁모터가 1/2회전하는데 소요되는 가속시간을 구하면, 포량을 감지할 수 있게 된다. 즉, 포량이 많을수록 가속시간이 증가하기 때문에 가속시간이 구해지면 그에 따른 포량을 산출할 수 있다.Since the pulse waveform indicates the rotation amount of the washing motor, counting them to obtain the acceleration time required for the washing motor to rotate one-half, so that the quantity of the laundry can be detected. That is, since the acceleration time increases as the amount of gun is increased, the amount of gun gun can be calculated according to the acceleration time.
이때, 도 1에 도시된 바와 같이 홀센서의 출력은 하이(high)와 로우(low)를 일정한 간격으로 발생시키기 때문에 세탁모터의 1/2회전이 이루어지는 동안 상승에지(rising edge)가 8회 출력된다고 가정하면 세탁기 내부의 마이컴에서는 상승에지를 카운트하여 8회가 출력되는 시간을 측정하면 된다.In this case, as shown in FIG. 1, the output of the hall sensor generates high and low at regular intervals, so the rising edge is output eight times during the 1/2 rotation of the washing motor. Suppose that the microcomputer inside the washing machine counts the rising edge to measure the time that eight outputs.
그런데, 상기와 같은 경우에 회전자의 초기위치에 따라 오차가 발생될 수 있다. 즉, 카운트를 시작한 위치가 도 1에 도시된 바와 같이 하강에지(falling edge) 직후(도 1의 A 참조)일 수도 있고, 상승에지 직전(도 1의 B 참조)일 수도 있기 때문에 가속시간이 T1 또는 T2로 나타날 수 있어서 가속시간의 측정에 오차(T3)가 발생된다.However, in the above case, an error may occur according to the initial position of the rotor. That is, since the position where the count is started may be immediately after the falling edge (see A of FIG. 1) as shown in FIG. 1, or may be just before the rising edge (see B of FIG. 1), the acceleration time is T1. Or T2, so that an error T3 occurs in the measurement of the acceleration time.
또한, 본 출원인은 다수회의 실험을 수행해 본 결과 온도에 따라 세탁모터의 가속시간이 달라지는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 동일한 포량의 경우에도 저온에서 가속시간이 길어지고 고온으로 갈수록 가속시간이 짧아지기 때문에 가속시간 만을 이용한 포량감지는 그 정확성이 저하되는 문제점을 가지게 된다.In addition, the Applicant has confirmed that the acceleration time of the washing motor is changed according to the temperature as a result of performing a number of experiments. That is, even in the case of the same dose, since the acceleration time is longer at low temperatures and the acceleration time is shorter as the temperature increases, the detection of the quantity using only the acceleration time has a problem that its accuracy is lowered.
결국, 종래 기술에 의한 세탁기에서는 정확한 포량감지가 이루어지지 않게 되어 사용수량 증가, 세탁성능 저하, 포손상 증가, 세제잔유 등의 문제점을 해결할 수 없었다.As a result, in the washing machine according to the prior art, it is not possible to accurately detect the amount of water, and thus it is not possible to solve problems such as increased use quantity, reduced washing performance, increased damage, and detergent residue.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 포량감지 동작이 이루어지기 전에 세탁모터의 회전자를 특정위치로 이동시킴으로써 초기위치가 항상 일정하도록 함으로써 포량감지의 정확성을 향상시킬 수 있도록 하는 세탁기의 포량감지 방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, the object is to improve the accuracy of the detection of the quantity by moving the rotor of the washing motor to a specific position before the quantity detection operation is always made constant The present invention provides a method of detecting a quantity of washing machine.
또한, 본 발명의 다른 목적은 세탁모터의 온도를 감지하여 온도차이에 따른 오차를 보상함으로써 포량감지의 산포를 줄일 수 있도록 하는 세탁기의 포량감지 방법을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a quantity detection method of the washing machine to reduce the dispersion of the quantity detection by sensing the temperature of the washing motor to compensate for the error according to the temperature difference.
도 1은 홀센서의 출력파형을 나타내는 도면,1 is a view showing the output waveform of the Hall sensor,
도 2는 본 발명을 수행하는데 필요한 구성을 나타내는 블록도,2 is a block diagram showing a configuration required to carry out the present invention;
도 3은 본 발명에 의한 포량감지 동작을 나타내는 흐름도.3 is a flow chart showing a capacity detection operation according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10 : 세탁모터 20 : 홀센서10: washing motor 20: Hall sensor
30 : 온도센서 40 : 마이컴30: temperature sensor 40: microcomputer
50 : 구동부50: drive unit
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 포량감지 신호가 입력되면 세탁모터의 회전자를 특정위치로 회전시키는 제1 과정; 상기 제1 과정이 이루어진 후 세탁모터를 구동시켜 특정회전이 이루어지는데까지 소요되는 가속시간을 측정하는 제2 과정; 및 상기 제2 과정에서 측정된 가속시간과, 세탁모터의 현재온도를 이용하여 포량을 산출하는 제3 과정;을 포함하여 이루어지는 세탁기의포량감지 방법을 제공한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the first step of rotating the rotor of the washing motor to a specific position when the quantity detection signal is input; A second process of measuring an acceleration time required for a specific rotation by driving the washing motor after the first process is made; And a third step of calculating a quantity using the acceleration time measured in the second process and the current temperature of the washing motor.
이때, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 제1 과정에서는 세탁모터의 고정자에 일정한 구동신호를 계속적으로 출력하여 회전자가 특정위치로 회전한 후 멈추도록 하는 것이 바람직하다.At this time, according to an additional feature of the present invention, in the first step it is preferable to continuously output a constant drive signal to the stator of the washing motor to stop the rotor after rotating to a specific position.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
본 발명이 적용된 세탁기에는 도 2에 도시된 바와 같이, 세탁모터(10)에 홀센서(hall sensor)(20) 및 온도센서(thermister)(30)가 부착된다. 이때, 상기 홀센서(20)의 출력신호는 회전속도 및 회전방향을 감지하는데 사용되고, 온도센서(30)의 출력신호는 세탁모터(10) 내부의 온도를 감지하는데 사용된다.In the washing machine to which the present invention is applied, as shown in FIG. 2, a hall sensor 20 and a temperature sensor 30 are attached to the washing motor 10. At this time, the output signal of the Hall sensor 20 is used to detect the rotational speed and the rotation direction, the output signal of the temperature sensor 30 is used to detect the temperature inside the washing motor (10).
상기 홀센서(20) 및 온도센서(30)의 출력신호는 마이콤(40)으로 입력되고, 상기 마이콤(40)에서는 입력된 신호의 결과에 따라 구동부(driver)(50)를 제어함으로써 세탁모터(10)의 동작을 결정한다.Output signals of the Hall sensor 20 and the temperature sensor 30 are input to the microcomputer 40, the microcomputer 40 by controlling the driver (50) in accordance with the result of the input signal washing motor ( 10) determine the operation.
한편, 도 3은 본 발명이 적용된 세탁기에서의 포량감지 동작을 나타내는 흐름도이다.On the other hand, Figure 3 is a flow chart showing a quantity detection operation in the washing machine to which the present invention is applied.
도 3을 참조하면, 세탁기의 운전이 개시되면 상기 마이컴(40)으로 포량감지 신호가 입력된다.(S1 참조) 이때, 상기 마이컴(40)은 구동부(50)를 제어하여 세탁모터(10)의 고정자에 일정항 구동신호가 출력되도록 함으로써 회전자를 특정위치로 이동시킨다.(S2 참조)Referring to FIG. 3, when the operation of the washing machine starts, a quantity detection signal is input to the microcomputer 40 (see S1). At this time, the microcomputer 40 controls the driving unit 50 to control the washing motor 10. The rotor is moved to a specific position by outputting a constant drive signal to the stator (see S2).
상기의 동작이 이루어지면 세탁모터(10)의 회전자는 항상 특정위치에 멈춤상태로 존재한다. 그후, 상기 구동부(50)를 통해 세탁모터(10)의 구동신호가 출력되면(S3 참조) 세탁모터(10)의 회전이 이루어지게 되는데, 상기 마이컴(40)에서는 홀센서(20)의 출력신호를 이용하여 펄스 파형을 카운트함으로써 상기 세탁모터(10)의 1/2회전이 이루어지는데 소요되는 가속시간을 측정한다.(S4 참조)When the above operation is made, the rotor of the washing motor 10 is always present in a stopped state at a specific position. Thereafter, when the driving signal of the washing motor 10 is output through the driving unit 50 (see S3), the washing motor 10 is rotated, and the microcomputer 40 outputs the output signal of the hall sensor 20. By measuring the pulse waveform using the to measure the acceleration time required to make a half-turn of the washing motor 10 (see S4).
그후, 상기 마이컴(40)은 온도센서(30)를 이용하여 세탁모터(10)의 온도를 측정한다.(S5 참조)Thereafter, the microcomputer 40 measures the temperature of the washing motor 10 using the temperature sensor 30 (see S5).
상기의 동작에 의해 가속시간 및 온도의 측정이 이루어진 후, 상기 마이컴(40)은 상기의 측정결과를 이용하여 포량을 산출한다.(S6 참조) 이때, 상기 마이컴(40)의 내부에는 가속시간 및 온도에 따른 포량의 산출 테이블(table)이 저장되어 있어서 단순히 산출 테이블로부터 포량을 읽는 동작에 의해 포량감지가 완료된다.After the acceleration time and the temperature are measured by the above operation, the microcomputer 40 calculates the quantity using the above measurement result. (See S6.) At this time, the acceleration time and the inside of the microcomputer 40 A calculation table of the quantity according to the temperature is stored so that the quantity detection is completed by simply reading the quantity from the calculation table.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 세탁기의 포량감지 방법은 회전자의 초기위치 오차를 방지할 수 있고, 온도변화를 보상할 수 있기 때문에 정확한 포량감지가 이루어져 세탁성능을 최적화할 수 있는 효과가 있다.As described above, the quantity detection method of the washing machine of the present invention can prevent the initial position error of the rotor and compensate for the temperature change, so that the accurate quantity detection is achieved, thereby optimizing the washing performance.
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