KR100789829B1 - 드럼세탁기의 포량 감지 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드럼세탁기의 포량 감지방법에 관한 것으로, 드럼세탁기에 투입된 포량을 정확하게 감지할 수 있도록 한 것이다.

이를 위해 본 발명은 모터를 일정 회전수까지 상승시키는 가속단계; 모터 속도가 일정 회전수에 도달하면 일정 시간 동안 폐(閉)루프(closed loop) 제어를 하면서 모터 속도를 등속으로 유지하는 정속단계; 상기 정속단계에서 산출된 편심값과, 모터에 인가된 DC 전압 및, 모터의 토오크값을 이용하여 포량값을 산출하는 단계를 포함하여 구성된 드럼세탁기의 포량 감지방법을 제공한다.

드럼세탁기, 포량 감지, 폐루프 제어, closed loop

Description

드럼세탁기의 포량 감지 방법{Method for Detecting Amount of the Washing in Washer}

도 1은 일반적인 드럼세탁기의 구조를 나타낸 요부 단면도

도 2는 본 발명에 따른 드럼세탁기의 포량 감지 방법을 설명하는 순서도

도 3은 도 2의 포량 감지 방법을 설명하는 그래프

본 발명은 드럼세탁기를 제어하는 방법에 관한 것으로, 특히 드럼세탁기에 투입되는 세탁물의 양, 즉 포량을 정밀하게 감지하여 물 사용량과 전체 행정시간을 단축할 수 있도록 한 드럼세탁기의 포량 감지방법에 관한 것이다.

일반적으로, 드럼 세탁 방식은 세제와 세탁수 및 세탁물이 드럼 내에 투입된 상태에서, 모터의 구동력을 전달받아 회전하는 드럼과 세탁물의 마찰력을 이용하여 세탁을 행하는 방식으로서, 세탁물의 손상이 거의 없고, 세탁물이 서로 엉키지 않으며, 두드리고 비벼빠는 세탁효과를 낼 수 있다.

이러한 드럼세탁기는 세탁 또는 탈수과정에서 포량을 감지하여 탈수 과정에서 정확한 탈수행정의 제어가 이루어지도록 하고 있는데, 종래의 드럼세탁기는 다 음과 같은 방식으로 포량을 감지한다.

세탁행정이 시작되면, 미리 설정된 수위까지 세탁수가 공급되고, 이어서 세탁물에 세탁수가 골고루 스며들도록 모터를 작동시켜 드럼을 좌우로 교반시킨다.

이와 같이 드럼의 좌우 교반에 의해 세탁물이 세탁수를 일정정도 흡수하면 수위가 설정수위 이하로 낮아지게 되고, 제어부에서는 재급수가 필요한지 여부를 판단한다.

이 단계에서 재급수가 필요한 것으로 판정되면, 드럼의 좌우 교반을 멈추고 다시 설정 수위까지 급수를 하고 드럼의 교반을 반복한다.

그리고, 제어부에서는 이러한 과정을 미리 정해놓은 설정시간까지 반복 실시하고, 재급수 횟수를 카운트하며, 설정시간이 경과하면 상기 설정시간동안 카운트된 재급수 횟수에 따라 포량을 판정한다. 여기서, 재급수 횟수에 따른 포량의 판정기준은 미리 실험을 통해 결정되어 제어부에 프로그램되어 있다.

예를 들어, 재급수 횟수가 2미만이면 포량이 2kg 미만인 것으로 판정하고, 재급수 횟수가 7보다 많으면 포량이 5kg 이상인 것으로 판정한다.

이와 같은 방식으로 포량이 판정되면, 판정된 포량에 따라 정해진 세탁행정을 진행한다.

그런데, 상기와 같은 종래의 드럼세탁기의 포량감지방법은 급수 시간이 오래걸리고, 프로그램된 몇개의 판정 기준에 의해 포량을 판정하게 되므로 세탁물의 종류에 따라 정확한 포량의 판정이 이루어지지 못하는 문제점이 있어 급수량이 과다하게 되는 문제가 발생한다.

종래의 드럼세탁기에서 포량을 감지하는 또 다른 방식으로는 탈수를 수행하기 전에 모터의 회전속도를 개(開)루프(open loop) 제어방식으로 일정 회전수까지 상승시켜 포량을 감지하는 방식이 있다.

통상적으로 포량이 많은 경우에는 부하가 크기 때문에 모터에 동일한 힘을 인가하더라도 속도가 천천이 올라가는 반면에, 포량이 적은 경우에는 부하가 작기 때문에 동일한 힘에서 속도가 빨리 올라하게 되는 바, 이러한 속도 상승의 차이를 이용하여 포량을 감지한다.

그러나, 상기와 같이 모터를 개루프(open loop) 방식으로 제어하며 포량을 감지하는 경우 정확한 토크량과 편심량을 얻을 수 없기 때문에 포량을 감지하는 능력이 떨어져 정밀한 포량을 감지할 수 없는 문제가 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 드럼세탁기에 투입된 포량을 정확하게 감지할 수 있는 드럼세탁기의 포량 감지방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 모터를 일정 회전수까지 상승시키는 가속단계; 모터 속도가 일정 회전수에 도달하면 일정 시간 동안 폐(閉)루프(closed loop) 제어를 하면서 모터 속도를 등속으로 유지하는 정속단계; 상기 정속단계에서 산출된 편심값과, 모터에 인가된 DC 전압 및, 모터의 토오크값을 이용하여 포량값을 산출하는 단계를 포함하여 구성된 드럼세탁기의 포량 감지방법을 제 공한다.

이하, 본 발명에 따른 드럼세탁기의 포량 감지방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 이해를 돕기 위해 본 발명의 포량 감지방법이 적용되는 일반적인 드럼세탁기의 구조를 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 것과 같이, 드럼세탁기의 캐비닛(1) 내측에 터브(2; Tub)가 설치되고, 상기 터브(2) 내측 중앙에는 드럼(3)이 회전가능하게 설치되며, 상기 터브(2)의 하부 일측에는 모터(4)가 설치되고, 상기 모터(4)에는 모터 풀리(41)가 축연결된다.

그리고, 상기 드럼(3) 후방에는 드럼축(32)이 설치되고, 상기 드럼축(32)에는 드럼 풀리(31)가 설치되어, 이 드럼 풀리(31)가 동력전달요소인 벨트(5)에 의해 모터(4)에 연결된 모터 풀리(41)와 연결되어 연동하게 된다.

그리고, 상기 캐비닛(1) 전방에는 도어(6)가 설치되고, 도어(6)와 터브(2) 사이에는 가스켓(7)이 설치된다.

한편, 상기 캐비닛(1) 상부면 내측의 양측부와 터브(2)의 외주면 상부 사이에는 상기 터브(2)를 부유상태로 지지하는 스프링(9)이 설치되고, 상기 캐비닛(1) 하부면 양측 모서리부와 터브(2) 외주면 하부의 양측부 사이에는 댐퍼(8)가 설치되어 탈수시 드럼(3)의 회전에 따라 발생하는 터브(2)의 진동을 흡수하여 감쇠시키도록 되어 있다.

상기 드럼세탁기는 상기 모터(4)의 작동에 의해 모터 풀리(41)가 회전하게 되면, 벨트(5)에 의해 드럼 풀리(31)로 동력이 전달되어 드럼축(32)이 회전하게 되고, 이에 따라 드럼(3)이 회전하면서 세탁 또는 탈수 행정을 수행하게 된다.

한편, 상기와 같은 드럼세탁기는 세탁 행정이 완료되고 탈수 행정으로 진입하기 전에 포량을 감지하게 된다.

도 2와 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 드럼세탁기의 포량 감지방법에 대해 상세히 설명하면, 먼저 탈수 행정 진입전에 모터(4)에 소정의 DC 전압을 인가하여 모터 회전수를 소정의 목표 회전수(rpm)까지 가속시킨다(S1).

상기 모터 속도가 목표 회전수에 도달하면, 일정 시간동안 모터의 설정 속도와 실제 속도를 비교하면서 제어하는 폐루프(closed loop) 제어 방식에 의해 모터 속도를 정속으로 제어한다(S2).

일정 시간이 경과하면 모터를 오프시키고, 상기 정속 구간 동안 산출되는 편심값과 모터에 인가된 DC 전압 및 모터의 토오크를 이용하여 미리 프로그램된 포량값 계산식에 의해 포량값을 산출하여 포량을 감지한다(S3).

예를 들어,

포량값(X) = 정속 구간에서 모터를 구동시키는데 필요한 전류량의 평균값(i_park) + DC 전압 보상값(B) - 편심보상값(C) + a

의 식으로 구할 수 있다.

여기서, a는 상수로서 실험에 의해 얻어진 값이다.

상기 DC 전압 보상값(B)는

B = (DC 전압 검지값 - b)× t

의 식으로 얻어질 수 있고, (여기서, b는 상수로서 실험에 의해 얻어진 값이고, t는 정속구간 동안의 시간임)

그리고, 상기 편심보상값(C)는,

C = 정속 구간에서의 편심값 × d (여기서, d는 상수로서 실험에 의해 얻어진 값임)

의 식으로 구할 수 있다.

상기 포량값 산출시 DC 전압과 토오크값은 비례관계에 있으며, 세탁물이 적을수록 편심이 많이 져 속도의 변화가 커지므로 편심값과 포량값은 반비례 관계에 놓여 있다.

상기와 같이 정속 구간에서 모터를 폐루프(closed loop) 제어 방식에 의해 제어하게 되면, 속도 변화량이 적어 정확한 토오크값과 편심값을 얻을 수 있으며, 따라서 개루프제어에 의해 포량값을 산출할 때보다 정확한 포량값을 산출할 수 있게 되고, 포량값 판정 구간을 더욱 세분화할 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 포량값 판정을 위한 모터 정속 구간에서 모터 속도를 폐루프(closed loop) 방식으로 제어하며 포량값을 산출하므로 정확한 포량값을 산출할 수 있게 되고, 따라서 더욱 정확한 탈수행정의 제어가 이루어질 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 모터에 의해 회전 가능한 드럼을 구비하는 드럼세탁기에 있어,

   모터를 일정 회전수까지 상승시키는 가속단계;

   모터 속도가 일정 회전수에 도달하면 일정 시간(t) 동안 폐(閉)루프(closed loop) 제어를 하면서 모터 속도를 일정한 속도로 유지하는 정속단계;

   상기 모터를 정지시키고 상기 드럼에 수용된 포량값을 산출하는 포량값 산출단계;를 포함하고,

   상기 포량값 산출단계는,

   정속단계에서 산출된 편심값과 모터에 인가된 DC 전압을 인자로 하는 하기의 포량값(X) 계산식,

   포량값(X) = 정속단계에서 모터를 구동시키는데 필요한 전류량의 평균값(i_park) + DC 전압 보상값(B) - 편심보상값(C) + a

   [여기서, a는 상수이며,

   DC 전압 보상값(B)=(DC 전압 검지값 - b)× t, (여기서, b는 상수, t는 정속구간 동안의 시간)에 의해 얻어지며,

   편심보상값(C)= 상기 정속단계에서의 편심값 × d, (여기서, d는 상수)]

   을 이용하여 포량값을 구하는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기의 포량 감지방법.

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