KR19980086527A - 드럼 세탁기의 편심 감지방법과 그 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탈수행정의 진입시 세탁조의 편심을 판단함에 있어서 알피엠(RPM)의 변화량에 따라 편심 판단과정을 다단계화시켜 탈수행정의 수행 여부를 결정하도록 한 드럼 세탁기의 편심 감지방법과 그 제어장치에 관한 것이다.

이를 위한, 본 발명의 실시예는 포풀림행정이 완료되면 일정시간동안 세탁조를 소정의 정속도로 정회전되게 제어하되 RPM 변화량을 감지하여 편심량을 측정하는 편심량 측정단계(ST111∼ST114)와, 기 설정된 다단의 기준 편심값 중 측정된 편심량에 해당하는 기준 편심값과 측정된 편심량을 비교하여 편심통과 여부를 판단하는 편심 판단단계(ST121∼ST124)와, 상기 편심 판단단계(ST121∼ST124) 수행 후 그 결과에 따라 재차 포풀림행정을 수행하거나 상기 세탁조를 특정 RPM으로 회전시켜 세탁조내 포를 탈수시키는 본탈수 단계(ST131,ST132)로 이루어져 있다.

Description

드럼 세탁기의 편심 감지방법과 그 제어장치

본 발명은 드럼 세탁기에 관한 것으로, 특히 탈수행정의 진입시 세탁조의 편심을 판단함에 있어서 분당회전수(이하 RPM이라 칭함)의 변화량에 따라 편심 판단과정을 다단계화시켜 탈수행정의 수행 여부를 결정하도록 한 드럼 세탁기의 편심 감지방법과 그 제어장치에 관한 것이다.

일반적인 세탁기의 세탁조 구동회로는 도 1에 도시된 바와 같이, 외부의 구동전원에 의하여 구동되어 세탁조에 회전력을 전달하는 모터(3)와, 상기 모터(3)의 회전속도를 감지하는 속도감지부(4)와, 상기 속도감지부(4)로부터 입력되는 감지신호와 키패드(도시 생략됨)의 선택신호 및 각종 센서(도시 생략됨)의 감지신호를 입력받아 전체 시스템에 다수의 제어신호를 출력하는 연산/제어부(1)와, 상기 연산/제어부(1)의 제어신호에 따라 상기 모터(3)를 정/역회전되게 하는 모터구동부(2)로 구성되어져 있다.

이와 같이 구성된 세탁조 구동회로에 의한 세탁기의 세탁 및 탈수행정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 세탁행정시 전체 시스템을 제어하는 연산/제어부(1)가 속도감지부(4)를 통한 모터(3)의 회전속도 감지값과 키패드(도시 생략됨)의 선택신호 및 각종 센서(도시 생략됨)의 감지신호를 입력받아 전체 시스템에 다수의 제어신호를 출력한다.

이때, 연산/제어부(1)의 제어신호에 따라 모터구동부(2)가 스위칭되어 모터(3)에 외부전원에 의한 정방향 전류가 인가되면 모터(3)가 정회전되어 가속되고, 이 회전력을 클러치(도시 생략됨)를 통해 선택적으로 전달받은 펄세이터(도시 생략됨)가 연동하여 회전되어 세탁조에 담긴 세탁물과 기계적 마찰작용이 일어난다.

이러한, 연산/제어부(1)에 의한 모터(3)의 정회전 제어는 모터(3)가 제어 RPM을 유지하도록 일정시간동안 지속되게 된다.

이후에, 일정시간이 경과되면 다시 소정시간동안 모터(3)를 오프시켜 감속 및 정지를 하게 된다.

그리고, 모터(3)를 오프시킨 소정시간이 경과되면 연산/제어부(1)는 제어신호를 출력하여 모터구동부(2)를 스위칭시켜 모터(3)에 외부전원에 의한 역방향 전류가 인가되게 한다.

그러면, 모터(3)가 역회전되어 구동방향이 변경되고, 회전력을 클러치(도시 생략됨)를 통해 선택적으로 전달받은 펄세이터(도시 생략됨)가 연동하여 회전되어 세탁조에 담긴 세탁물과 기계적 마찰작용이 일어나게 된다.

이러한, 연산/제어부(1)에 의한 모터(3)의 역회전 제어는 모터(3)가 제어 RPM을 유지하도록 일정시간동안 지속되게 한 후 일정시간이 경과되면 소정시간동안 모터(3)를 오프시켜 감속 및 정지를 하게 된다.

그리고, 이러한 연산/제어부(1)에 의한 모터(3)의 정/역회전 제어는 전체 세탁 시간이 완료될 때까지 반복적으로 수행된다.

한편, 탈수행정시에는 연산/제어부(1)의 제어신호에 따라 모터(3)가 소정 RPM(예; 50 RPM)으로 역회전되어 포풀림 과정을 행한 후 탈수행정에 진입하여 모터(3)가 고속(예; 100 RPM)으로 정회전되면 세탁조가 연동하여 고속으로 회전되며, 이러한 세탁조의 고속 회전은 전체 탈수 시간이 완료될 때까지 지속적으로 수행된다.

이때, 탈수행정의 진입여부는 연산/제어부(1)에 의한 세탁조의 편심여부 판단결과에 따르는데, 이는 세탁물의 편중에 의하여 세탁조가 기 설정된 편심량 이상으로 편심된 경우에 과도한 진동으로 소음이 발생할 뿐만 아니라 세탁조의 회전축 등의 각종 기계장치가 파손될 우려가 있기 때문이다.

이러한 이유로 일반적인 세탁기에는 편심 판단과정이 적용되는데, 종래의 세탁기에 적용된 세탁조의 편심 판단과정을 첨부한 도 2를 참조하여 설명한다.

먼저, 연산/제어부(1)는 속도감지부(4)의 감지값을 기초로 하여 모터(3)가 구동되도록 제어신호를 출력하여 세탁조를 나 RPM으로 역회전시켜 포풀림 과정을 행한 후 다 시점에 이르면 탈수행정 진입여부를 판단하기 위하여 세탁조의 RPM을 가 RPM으로 상승시킨다.

이때, 가 RPM은 세탁조의 회전으로 인하여 세탁물이 세탁조의 측벽에 붙어 같이 회전할 수 있는 속도를 의미한다.

다음으로, 연산/제어부(1)는 세탁조의 RPM이 가 RPM에 도달되면 세탁조가 정속(가 RPM)으로 회전할 수 있도록 정속도 제어를 행하는데, 이때 세탁조에 회전력을 전달하는 모터(3)에 일정위상각을 인가하여 정속으로 구동시키면 세탁물의 편심 정도에 따라 세탁조의 RPM이 가 RPM을 벗어나게 된다.

이후, 다시 일정시간이 경과되어 라 시점(RPM의 흔들림이 거의 일정하다고 판단되는 시점)에 이르면 연산/제어부(1)는 이때의 RPM 변화량을 속도감지부(4)를 통해 감지하여 이를 기준으로 세탁조의 편심 판단과정을 수행한 후 그 판단 결과에 따라 탈수행정에 진입하거나 재차 포풀림 과정을 수행한 후 상기한 바와 같은 편심 판단과정을 재차 수행한다.

이때, 다 시점과 라 시점간은 충분하게 긴 시간 간격을 주어야 하는 데, 이는 시간 간격을 충분하게 설정하지 않을 경우에는 편심 판정에 오류가 발생할 여지가 높기 때문이다. 즉, 다 시점과 라 시점간은 RPM의 변화가 수렴과정에 진입하기 전이므로 RPM의 흔들림의 커 세탁조의 편심이 적음에도 불구하고 편심이 많다고 판정할 가능성이 높기 때문이다.

이와 같은 편심 판단과정을 상술하면, 세탁조의 RPM은 세탁조내 세탁물의 편심 정도에 따라 가 RPM에서 많이 벗어나는데, 이때 RPM이 순간적으로 많이 변화되면 그 신호파형은 피크치를 갖는 펄스 형태로 나타난다.

그러면, 단위시간동안 가 RPM을 벗어나는 펄스의 개수(RPM 개수)를 감지하여 그 개수에 따라 세탁조내 세탁물의 편심량을 판단하게 된다.

이와 같이, 편심량을 판단한 후 판단된 편심량과 기 설정된 기준 편심량을 비교하여 판단된 편심량이 기준 편심량보다 작을 경우에는 탈수행정으로 진입하여 본 탈수를 진행하고, 판단된 편심량이 기준 편심량보다 많을 경우에는 모터의 RPM을 제어하여 재차 포풀림 과정을 수행한다.

이후, 상기한 과정에 따라 편심량을 다시 판단하여 그 결과에 따라 본 탈수를 진행하거나 반복적으로 포풀림 과정을 수행한다.

이때, 편심 판단의 반복 과정에서 편심 판단 회수를 카운트하여 임의의 회수 이상으로 편심 판단을 시도하였으면 언발란스에러로 처리하여 세탁기의 모든 동작을 중지하게 된다.

즉, 임의의 회수까지 포풀림 단계를 거치면서 세탁조내 세탁물의 편심 정도를 조정하였는데도 편심량이 설정된 기준 편심량보다 많으면 세탁조내의 세탁물이 세탁기 스스로 조치할 수 없는 불균형상태라고 판단하여 동작을 멈추는 것이다.

그러나, 이러한 종래 드럼 세탁기의 편심 감지방법은 모터에 일정위상각을 인가한 후 RPM이 안정된 상태에서 편심량을 판단하므로 안전상태에 이르기까지 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 포량에 따라서는 편심량을 판단하기 어려워 정확한 편심량을 판단하지 못하여 탈수행정 진입시 진동 및 소음이 급격히 발생하는 문제점이 있었다.

이는, 편심량이 포량의 영향을 받음에도 불구하고 포량값을 고려하지 않은 상태에서 판단된 편심량과 기준 편심량을 비교하기 때문이다.

즉, 포량이 많을 때 고속으로 세탁조를 회전시킬 경우에 세탁조내의 세탁물이 세탁조의 측벽에 균일하게 분포되기 때문에 판단되는 편심량이 작아지는데 포량이 작을 때에는 세탁물이 세탁조의 일부 측벽에만 분포되어 편심량이 크게 나타나는데도 종래에는 포량에 관계없이 편심량을 판단하므로 세탁기가 오동작할 우려가 매우 높았다.

한편, 종래의 편심량 판단 방법에서는 세탁조를 일정속도(가rpm)로 회전되도록 모터(3)에 일정 위상각을 인가하여 정속으로 구동되도록 함으로써, 상기 가rpm을 벗어나는 펄스의 개수(rpm개수)를 단위시간동안 감지하여 편심량을 판단하는데, 이때, 세탁조가 일정속도를 유지하도록하는 정속도 제어가 필수적이다.

그러나, 종래의 기술에서는 이를 위해 모터(3)에 일정 위상각을 인가하는 것만으로 모터(3)를 구동하기 때문에, 실제, 세탁조는 목표속도 즉, 가rpm으로 유지되지 않는다. 그 이유는 세탁조내의 포량과 편심에 의해 모터(3)는 일정 위상각으로 제어되더라도 세탁조의 회전속도는 가rpm으로 유지되지 아니하고, 불규칙적으로 변화되게 된다.

따라서, 세탁조가 일정한 속도로 유지되지 못하는 상황에서 상기 가rpm을 벗어나는 rpm개수에 의해 측정된 편심량은 그 자체가 오류가 있는 값이 되기 때문에 정확한 편심량을 측정할 수가 없게 된다.

따라서 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안한 것으로서, 탈수행정의 진입시 세탁조의 편심을 판단함에 있어서 RPM의 변화량에 따라 편심 판단과정을 다단계화시켜 탈수행정의 수행 여부를 결정하도록 한 드럼 세탁기의 편심 감지방법과 그 제어방법에 관한 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 실시예는, 세탁조를 소정의 정속도로 정회전되게 제어하되 RPM 변화량을 감지하여 편심량을 측정하는 편심량 측정단계와, 기 설정된 다단의 기준 편심값 중 측정된 편심량에 해당하는 기준 편심값과 측정된 편심량을 비교하여 편심통과 여부를 판단하는 편심 판단단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 제 2 실시예는 세탁조를 소정의 정속도로 정회전시켜 RPM 변화량을 기초로 하여 편심량을 측정하는 편심량 감지단계와, 편심 판단 진입시도 회수가 기 설정된 회수내에 있는 동안 편심량 감지단계에서 체크된 편심량이 소정치 이상인 때를 카운트하여 포풀림행정에서 산출된 포량 레벨을 보상할 때 참조하는 포량 보상지수를 측정하는 포량 보상지수 측정단계와, 편심판단 진입시도 회수 및 포량 보상지수에 따라 기 산출된 포량 레벨을 보상하여 보상된 포량 레벨을 산출하는 포량 레벨 보상단계와, 기 설정된 다단의 기준 편심값 중 보상된 포량 레벨에 해당하는 기준 편심값과 측정된 편심량을 비교하여 편심통과 여부를 판단하는 편심통과 결정단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 드럼 세탁기의 제어장치는 모터의 회전을 제어하도록 하는 연산/제어부와, 이 연산/제어부에 의하여 모터를 구동하도록 하는 모터구동부와, 모터의 회전속도를 감지하여 그 값을 연산/제어부로 송출하는 속도감지부로 구성된 드럼 세탁기에 있어서, 속도감지부로부터 감지된 값을 입력받아 현재 시점과 이전시점의 모터 회전성분의 차이를 감지하여, 보상된 위상각을 측정하여 이를 연산/제어부로 보내도록 하여 연산/제어부가 모터를 정속도를 제어하도록 하는 모터속도보상부를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 드럼 세탁기의 세탁조 구동회로 블록 구성도.

도 2는 종래 드럼 세탁기의 탈수 진입시의 알피엠 그래프.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 편심 감지방법을 설명하는 플로우차트.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 편심 감지방법을 설명하는 플로우차트.

도 5와 도 6은 도 4에 도시된 편심 감지방법을 세부적으로 설명하는 플로우차트.

도 7은 본 발명에 의한 드럼 세탁기 제어장치의 블록 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 연산/제어부 2 : 모터구동부

3 : 모터 4 : 속도감지부

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 7은 본 발명에 의한 드럼 세탁기 정속도 제어장치의 블록 구성도를 나타낸 것으로서, 도 1에 도시된 종래 기술과 대비하면 세탁조를 소정의 정속도로 제어하기 위한 모터속도보상부(101)를 갖는 드럼 세탁기의 제어장치를 제시한다.

즉, 키패드로부터 소비자가 원하는 여러 가지 메뉴를 입력받아 모터를 제어하여 세탁을 수행하는 드럼 세탁기에 관한 것으로, 모터(3)의 회전을 제어하도록 하는 연산/제어부(1)와, 상기 연산/제어부(1)에 의해 모터(3)를 구동하도록 하는 모터구동부(2)와, 상기 모터(3)의 회전 속도를 감지하여 그 값을 상기 연산/제어부(1)로 송출하는 속도감지부(4)로 구성된 드럼 세탁기에 있어서, 상기 속도감지부(4)로부터 감지된 값을 입력받아 현재 시점과 이전 시점의 모터(3) 회전성분의 차이를 측정하여 상기 연산/제어부(1)가 상기 모터구동부(2)를 통하여 모터(3)를 제어할 때, 상기 측정된 값을 보정하여 모터(3)를 정속도로 제어하도록 하는 모터속도보상부(101)를 더 포함하여 구성되어져 있다.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 드럼 세탁기의 편심 감지방법을 설명하기 위한 플로우차트로서, 포풀림행정이 완료되면 일정시간동안 세탁조를 소정의 정속도로 정회전되게 제어하되 RPM 변화량을 감지하여 편심량을 측정하는 편심량 측정단계(ST111∼ST114)와, 기 설정된 다단의 기준 편심값 중 측정된 편심량에 해당하는 기준 편심값과 측정된 편심량을 비교하여 편심통과 여부를 판단하는 편심 판단단계(ST121∼ST124)와, 상기 편심 판단단계(ST121∼ST124) 수행 후 그 결과에 따라 재차 포풀림행정을 수행하거나 상기 세탁조를 특정 RPM으로 회전시켜 세탁조내 포를 탈수시키는 본탈수 단계(ST131,ST132)로 이루어져 있다.

이와 같이 이루어진 본 발명의 제 1 실시예에 의한 세탁기의 탈수행정을 첨부한 도면 도 1 및 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 연산/제어부(1)는 포풀림행정이 완료되면 속도감지부(4)를 통해 감지되는 세탁조의 회전속도가 일정 RPM에 도달할 때까지 모터(3)를 정회전 제어하여 세탁조를 정회전시킨다.(ST111)

이후, 세탁조의 회전속도가 일정 RPM에 도달되면 일정시간동안 세탁조를 정속도 제어함과 동시에 일정시간동안의 RPM 변화량을 감지하여 편심량을 측정한다.(ST112∼ST114)

이때, 세탁조의 제어과정은 위상비례적분(PD) 제어 등의 여러 가지 방법이 존재할 수 있으나, 본 발명의 모터속도보상부(101)를 갖는 드럼 세탁기에서는 연산/제어부(1)가 모터구동부(2)를 통하여 모터(3)에 인가하는 위상각을 서서히 증가시켜 일정 RPM에 도달된 후에는, 상기 속도감지부(4)가 모터(3)의 속도를 감지한 값을 상기 모터속도보상부(101)가 입력받아서, 현재 시점과 이전 시점에서의 모터(3) 회전 성분의 차이를 측정하여 그 값을 연산/제어부(1)로 보내어 상기 연산/제어부(1)가 상기 모터속도보상부(101)에서 보상된 위상각으로 모터구동부(2)를 통해 모터(3)를 제어하여 항상 일정한 속도로 정속 제어될 수 있도록 하는 것이다.

여기서, 상기 모터(3) 회전 성분이라함은 위상각, 현재속도와 이전속도와의 변화량(이하 가속도), 현재속도와 기준속도와의 차이 등을 가리키는 것이고, 이전시점의 위상각(이하 전위상각)에 가속도와 현재속도와 기준속도와의 차이값을 조합하여 모터(3) 속도를 결정하는 위상각을 보상하여 상기 연산/제어부(1)에 입력시킴으로써 정속도 제어를 수행한다.

이때, 조합이라함은 현재속도가 이전속도보다 작을 경우에는 전위상각에서 현재속도에서 기준속도를 뺀 값을 상기 가속도로부터 감산하여 다시 상기 전위상각에서 뺀 값을 위상각으로 하여 상기 연산/제어부(1)로 보낸다. 즉, 「현재속도 이전속도」시에는 「위상각 = 전위상각 - [가속도-(현재속도 - 기준속도(여기서는 가지점))] × 상수」로 제어하고, 「현재속도 이전속도」시에는 「위상각 = 전위상각 + [가속도-(현재속도 - 기준속도(여기서는 가지점))] × 상수」로 제어한다.

여기서, 상수는 속도값을 위상각과 같은 단위로 변환하기 위한 보상상수이다.

다음으로, 기 설정된 다단의 기준 편심값 중 측정된 편심량에 해당하는 기준 편심값과 측정된 편심량을 비교하여 편심통과 여부를 판단한다.(ST121∼ST124)

상술하면, 정속도 제어를 함에도 불구하고 편심량에 의한 RPM의 진동(변화)이 존재하는데 편심량이 많을수록 RPM의 진동량이 커지므로 이 진동량에 의해 편심량을 판단하게 된다.

그리고, 제어를 함에도 이전 상태가 다를 뿐만 아니라 모터(3)의 특성에 의한 편심에 대한 RPM의 진동이 항상 일정하지는 않기 때문에 일정시간 동안의 RPM을 계속 감시해야 하는 것이다.

한편, 아래의 표 1과 같이 RPM 변화량을 일정 RPM의 대역으로 세분화하여 편심량을 측정한다.

RPM	A	B	C	D
개 수	A1	B1	C1	D1

여기서, A,B,C,D는 절대 RPM을 나타낸다.

일 예로, 편심 감지하는 RPM을 100으로 설정하였다면 A는 90, B는 100, C는 103, D는 105로 하는 식으로 세분화하되 정밀도를 높이기 위해서는 A,B,C,D를 더욱 세분화하면 된다.

이에 따라, 속도감지부(4)에 의하여 A,B,C,D에 해당하는 RPM의 개수가 감지되어 연산/제어부(1)에 A1,B1,C1,D1로 기억되고, 기 설정된 다단의 기준 편심값(A11,B11,C11,D11) 중 기억된 RPM의 개수(측정된 편심량)에 해당하는 기준 편심값과 비교되어 편심통과 여부가 판단된다.

다음으로, 이 비교 결과에 따라 재차 포풀림행정을 수행하거나 세탁조를 특정 RPM으로 회전시켜 세탁조내 포를 탈수시키게 된다.(ST131,ST132)

즉, A1 ＞ A11 조건을 만족할 경우에는 탈수진입 불가를 판단하고, A1 ＞ A11 조건을 만족하지 않을 경우에는 B1 ＞ B11 조건을 만족하는 가를 판단하여 만족할 경우에는 탈수진입 불가를 판단하며, B1 ＞ B11 조건을 만족하지 않을 경우에는 C1 ＞ C11 조건을 만족하는 가를 판단하여 만족할 경우에는 탈수진입 불가를 판단하고, C1 ＞ C11 조건을 만족하지 않을 경우에는 D1 ＞ D11 조건을 만족하는 가를 판단하여 만족하지 않을 경우에는 탈수진입 불가를 판단하되 조건을 만족할 경우에는 최종적으로 탈수진입 가능을 판단한다.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 세탁기의 탈수행정 알고리즘을 나타낸 것으로서, 편심판단 진입시도 회수(PC)와 기 설정된 기준 회수를 비교하여 탈수행정 진입을 결정하거나 언발란스 에러를 판단하는 에러 판단단계(ST211,ST211∼ST213)와, 상기 에러 판단단계(ST211,ST211∼ST213)를 통해 탈수행정 진입이 결정되면 세탁조를 소정의 정속도로 역회전시켜 포풀림행정을 수행함과 아울러 RPM 변화량을 기초로 하여 세탁조내의 포량을 측정하여 기 설정된 다단의 포량 레벨 중 해당하는 포량 레벨을 산출하는 포풀림 단계(ST221∼ST222)와, 상기 세탁조를 소정의 정속도로 정회전시켜 RPM 변화량을 기초로 하여 편심량을 측정함과 아울러 재차 포량을 측정하되 재차 측정된 포량 및 상기 편심판단 진입시도 회수(PC)에 따라 상기 포풀림 단계(ST221∼ST222)에서 기 산출된 포량 레벨을 보상함과 동시에 기 설정된 다단의 기준 편심값 중 보상된 포량 레벨에 해당하는 기준 편심값과 측정된 편심량을 비교하여 편심통과 여부를 판단하는 편심 판단단계(ST231∼ST233)와, 상기 편심 판단단계(ST231∼ST233) 수행 후 그 결과에 따라 상기 에러 판단단계(ST211,ST211∼ST213)를 재수행하거나 상기 세탁조를 특정 RPM으로 회전시켜 세탁조내 포를 탈수시키는 본탈수 단계(ST241,ST242)로 이루어져 있다.

이와 같은 본 발명의 동작 및 작용 효과를 첨부한 도 7 및 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 탈수과정이 시작되면 탈수행정 진입을 시도하게 되는데 이때의 진입시도 회수(PC)는 카운트되어 연산/제어부(1)에 저장된다.

그러면, 연산/제어부(1)는 기 설정된 기준 회수(예; 40회)와 카운트된 진입시도 회수(PC)를 비교하여 기준 회수 이상으로 탈수행정 진입이 시도되면 세탁조내 포의 언발란스 상태를 판단하여 표시부(도시 생략됨)를 통하여 언발란스 에러 상태를 표시함과 아울러 세탁기의 모든 동작이 멈추도록 각종 주변장치를 제어한다.(ST211∼ST213)

이때, 연산/제어부(1)는 탈수행정 진입시도 회수(PC)가 기준 회수 이하임이 판단되면 모터구동부(2)를 통해 모터(3)를 제어하여 세탁조가 소정 RPM(예; 50 RPM)으로 역회전되도록 하는 포풀림행정을 수행한다.(ST211∼ST221)

동시에, 세탁조가 포풀림행정의 수행으로 소정 RPM으로 정속도 제어될 때 일정 시간동안의 RPM 변화량을 체크하여 세탁조내의 포량을 측정한 후 기 설정된 다단의 포량 레벨 중 해당하는 포량 레벨을 산출한다.(ST222)

다음으로, 연산/제어부(1)는 정속도 제어를 위한 모터속도보상부(101)에 의해 보상된 위상각으로 모터(3)를 소정 RPM(예; 100RPM)으로 정회전되게 정속도 제어를 행하여 세탁조가 회전되게 함과 동시에 속도감지부(4)를 통해 감지된 RPM의 변화량을 기초로 하여 편심량을 측정한다.(ST231)

동시에, 재차 포량을 측정한 후 재차 측정된 포량 및 탈수행정 진입시도 회수(PC)에 따라 최초 측정된 포량 레벨을 보상한 후 기 설정된 다단의 기준 편심값 중 보상된 포량 레벨에 해당하는 기준 편심값과 기 측정된 편심량을 비교하여 편심통과 여부를 판단한다.(ST232∼ST233)

즉, 포량을 2회에 걸쳐 측정함과 아울러 측정된 포량에 따른 편심을 판단하는 기준 편심량을 다단화시켜 편심 판단의 신뢰성을 향상시키는 것으로, 기준 편심량을 보다 세부적으로 다단화할 경우에는 편심 판단의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있다.

이후, 연산/제어부(1)는 기준 편심값과 기 측정된 편심량의 비교 결과에 따라 편심 판단 진입시도 회수(PC)를 1회 증가시켜 상기와 같이 기 설정된 기준 회수(예; 40회)와 카운트된 진입시도 회수(PC)를 재차 비교하거나 편심 통과가 판단되면 세탁조를 특정 RPM으로 회전시켜 세탁조내 포를 탈수시키는 본탈수 과정을 수행한다.(ST241,ST242)

도 5는 상기 편심 판단단계(ST231∼ST233)의 수행과정을 보다 세부적으로 나타낸 편심 감지방법의 플로우차트로서, 포풀림행정이 완료되면 세탁조를 소정의 정속도로 정회전시켜 RPM 변화량을 기초로 하여 편심량을 측정하는 편심량 감지단계(ST23110)와, 편심 판단 진입시도 회수가 기 설정된 회수내에 있는 동안 상기 편심량 감지단계(ST23110)에서 체크된 편심량이 소정치 이상인 때를 카운트하여 기 산출된 포량 레벨을 보상할 때 참조하는 포량 보상지수를 측정하는 포량 보상지수 측정단계(ST23210)와, 상기 편심판단 진입시도 회수(PC) 및 상기 포량 보상지수에 따라 기 산출된 포량 레벨을 보상하여 보상된 포량 레벨을 산출하는 포량 레벨 보상단계(ST23221∼ST23233)와, 기 설정된 다단의 기준 편심값 중 상기 보상된 포량 레벨에 해당하는 기준 편심값과 측정된 편심량을 비교하여 편심통과 여부를 판단하는 편심통과 결정단계(ST23301∼ST23304)로 이루어져 있다.

이와 같이 이루어진 본 발명의 편심 감지방법을 첨부한 도 4 및 도 5,6의 플로우차트와 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 연산/제어부(1)는 포풀림 단계(ST221∼ST222)가 완료되면 정속도 제어를 위한 모터속도보상부(101)에 의해 보상된 위상각으로 모터(3)를 제어하여 세탁조를 소정의 정속도로 정회전시켜 속도감지부(4)를 통해 감지된 RPM 변화량을 기초로 하여 편심량을 측정한다.(ST23110)

동시에, 에러 판단단계(ST211)에서 카운트된 편심 판단 진입시도 회수(PC)가 기 설정된 회수내에 있는 동안 속도감지부(4)를 통해 측정된 편심량이 소정치 이상인 때를 카운트하여 기 산출된 포량 레벨을 보상할 때 참조하는 포량 보상지수(W)를 측정한다.(ST23210)

일 예로, 100 RPM으로 정속 제어하더라도 세탁조의 편심에 따라 RPM이 변화되므로, 편심 판단 진입시도 회수(PC)가 4∼10회 일 때 소정 시간동안 107 RPM에 70회 이상 도달하면 포량 보상지수(W)에 카운트한다.

다음으로, 연산/제어부(1)는 편심판단 진입시도 회수(PC) 및 카운트된 포량 보상지수(W)에 따라 포풀림 단계(ST222)에서 기 산출된 포량 레벨을 보상하여 보다 정확한 포량 레벨을 산출한다.

즉, 최초 산출된 포량 레벨이 4 레벨일 때 편심 판단 진입시도 회수(PC)가 소정 회수(예; 21회) 이상이면 3 레벨로 보상(ST23221∼ST23231)하고, 최초 산출된 포량 레벨이 3 레벨일 때 편심 판단 진입시도 회수(PC)가 소정 회수(예; 10회) 이상임과 동시에 포량 보상지수(W)가 일정값(예; 4) 이상이면 2 레벨로 보상(ST23222∼ST23232)하며, 최초 산출된 포량 레벨이 2 레벨일 때 편심 판단 진입시도 회수(PC)가 소정 회수(예; 16회) 이상이면 1 레벨로 보상(ST23223∼ST23233)한다.

이후에, 연산/제어부(1)는 산출된 보상 포량 레벨에 따라 기 설정된 다단의 기준 편심값 중 보상된 포량 레벨에 해당하는 기준 편심값과 속도감지부(4)를 통해 측정된 편심량을 비교하여 편심통과 여부를 판단한다.(ST23301∼ST23304)

즉, 해당 포량 레벨에서 기 설정된 조건들과 비교하여 측정된 편심량이 본탈수 과정으로 진입하였을 때 과도한 진동을 유발하지 않을 것인가를 판단하여 그 통과 여부를 결정한다.

도 6은 상기 편심통과 결정단계(ST23301∼ST23304)를 상술하여 설명하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 플로우차트로서, 도면에서 변수 PEAK110과 PEAK107은 속도감지부(4)에 의해 연산/제어부(1)로 입력되는 편심량 데이터이다.

먼저, 포량 레벨 보상단계(ST23221∼ST23233)에서 최종 산출된 포량 레벨이 4 레벨일 때, 측정된 PEAK110이 30 이상이면 편심 미통과로 결정하고, PC가 8회 미만인 경우에는 PEAK107(RPM이 105에서 107 사이인 회수)이 8 미만이면 편심 통과로 결정함과 아울러 8 이상이면 편심 미통과로 결정한다.

그리고, PC가 8회 이상이나 13회 미만인 경우에는 PEAK107이 21 미만이면 편심 통과로 결정함과 아울러 21 이상이면 편심 미통과로 결정하고, PC가 13회 이상인 경우에는 PEAK107이 41 미만이면 편심 통과를 결정함과 아울러 41 이상이면 편심 미통과를 결정한다.

다음으로, 포량 레벨 보상단계(ST23221∼ST23233)에서 최종 산출된 포량 레벨이 3 레벨일 때, PC가 10회 이하인 경우에는 PEAK110이 6 미만이면 편심 통과를 결정함과 아울러 PEAK110이 6 이상이면 편심 미통과를 결정한다.

그리고, PC가 10회 이상임과 동시에 W가 4 미만인 경우에는 PC가 21회 이상이면 상기한 PEAK110이 6 미만인가 이상인가를 비교하는 과정을 재수행하고, PC가 21회 미만이면 PEAK110이 30 미만일 때는 편심 통과를 결정함과 아울러 30 이상일 때는 편심 미통과로 결정한다.(이때, PC가 10회 이상임과 동시에 W가 4 이상인 경우에는 포량 레벨을 2 레벨로 보상함)

한편, 포량 레벨 보상단계(ST23221∼ST23233)에서 최종 산출된 포량 레벨이 2레벨일 때, PC가 16회 미만인 경우에 PEAK110이 55 미만이면 편심 통과를 결정하고, PEAK110이 55 이상이면 편심 미통과를 결정한다.(이때, PC가 16회 이상인 경우에는 포량 레벨을 1 레벨로 보상함)

또한, 포량 레벨 보상단계(ST23221∼ST23233)에서 최종 산출된 포량 레벨이 1레벨일 때, PC가 21회 이상인 경우에 PEAK110이 110 이상이면 편심 미통과를 결정함과 아울러 PEAK110이 110 미만이면 편심 통과를 결정한다.

그리고, PC가 21회 미만인 경우에는 PC가 31회 이상인가를 재확인한 후 31회 이상이면 상기한 PEAK110이 110 이상인가 미만인가를 비교하는 과정을 재수행하는데, 이는 포량 레벨이 2 레벨에서 1 레벨로 보정된 경우에 보다 정확하게 편심통과 여부를 결정하기 위함이다.

이때, PC가 31회 미만인 경우에는 PEAK110이 100 이상이면 편심 미통과를 결정하고, PEAK110이 100 미만이면 편심 통과를 결정한다.

이와 같이, 연산/제어부(1)는 편심통과 여부를 결정한 후 편심 통과가 결정되면 모터(3)를 제어하여 본탈수 행정을 수행하고, 편심 미통과가 결정되면 에러 판단단계(ST211∼ST213)를 재수행하되 기 설정된 기준 회수(예; 40회)이상으로 탈수행정 진입이 시도되면 세탁조내 포의 언발란스 상태를 판단하여 표시부(도시 생략됨)를 통하여 언발란스 에러 상태를 표시함과 아울러 세탁기의 모든 동작이 멈추도록 각종 주변장치를 제어한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 탈수행정의 진입시 세탁조의 편심을 판단함에 있어서 세탁조내의 포량을 감지하여 감지된 포량의 레벨에 따라 편심 판단과정을 다변화함과 아울러 최초 감지된 포량을 보상하도록 함으로써, 포량 감지의 오차에 의한 편심 판단의 오류를 최소화할 수 있으므로 세탁기의 탈수행정시 과도 진동에 의한 워킹 현상을 방지하는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 세탁조를 소정의 정속도로 정회전되게 제어하되 알피엠(RPM) 변화량을 감지하여 편심량을 측정하는 편심량 측정단계와, 기 설정된 다단의 기준 편심값 중 상기 편심량 측정단계에서 측정된 편심량에 해당하는 기준 편심값과 상기 편심량을 비교하여 편심통과 여부를 판단하는 편심 판단단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 편심 감지방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 편심량 측정단계에서 상기 세탁조를 정속으로 제어할 경우에 일정 RPM에 도달되면 모터에 인가하는 위상각을 「현재속도 이전속도」시에는 「위상각 = 전위상각 - [가속도-(현재속도 - 기준속도)] × 상수」로 제어함과 아울러 「현재속도 이전속도」시에는 「위상각 = 전위상각 + [가속도-(현재속도 - 기준속도)] × 상수」로 제어하는 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 편심 감지방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 편심량 측정단계에서 상기 RPM 변화량을 일정 RPM의 대역으로 세분화하여 편심량을 측정하는 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 편심 감지방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 편심 판단단계는 상기 측정된 편심량과 상기 다단의 기준 편심값을 모두 비교한 후에만 최종적으로 탈수진입 가능을 판단하는 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 편심 감지방법.
5. 세탁조를 소정의 정속도로 정회전시켜 RPM 변화량을 기초로 하여 편심량을 측정하는 편심량 감지단계와, 편심 판단 진입시도 회수가 기 설정된 회수내에 있는 동안 상기 편심량 감지단계에서 체크된 편심량이 소정치 이상인 때를 카운트하여 포풀림행정에서 산출된 포량 레벨을 보상할 때 참조하는 포량 보상지수를 측정하는 포량 보상지수 측정단계와, 상기 편심판단 진입시도 회수 및 상기 포량 보상지수에 따라 기 산출된 포량 레벨을 보상하여 보상된 포량 레벨을 산출하는 포량 레벨 보상단계와, 기 설정된 다단의 기준 편심값 중 상기 포량 레벨 보상단계에서 보상된 포량 레벨에 해당하는 기준 편심값과 상기 편심량 감지단계에서 측정된 편심량을 비교하여 편심통과 여부를 판단하는 편심통과 결정단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 편심 감지방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 포량 레벨 보상단계는 상기 편심 판단 진입시도 회수(PC)와 상기 포량 보상지수(W)를 기 설정된 다단의 소정 회수 및 일정값과 비교하여 기 산출된 포량 레벨을 보상하는 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 편심 감지방법.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 편심통과 결정단계에서 상기 측정된 편심량과 비교하는 상기 다단의 기준 편심값 각각은 상기 편심 판단 진입시도 회수(PC)에 따라 세부적으로 다단화된 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 편심 감지방법.
8. 제 5 항에 있어서, 상기 편심량 감지단계에서 상기 세탁조를 정속으로 제어할 경우에 일정 RPM에 도달되면 모터에 인가하는 위상각을 「현재속도 이전속도」시에는 「위상각 = 전위상각 - [가속도-(현재속도 - 기준속도)] × 상수」로 제어함과 아울러 「현재속도 이전속도」시에는 「위상각 = 전위상각 + [가속도-(현재속도 - 기준속도)] × 상수」로 제어하는 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 편심 감지방법.
9. 모터의 회전을 제어하도록 하는 연산/제어부와, 상기 연산/제어부에 의하여 모터를 구동하도록 하는 모터구동부와, 상기 모터의 회전속도를 감지하여 그 값을 연산/제어부로 송출하는 속도감지부로 구성된 드럼 세탁기에 있어서, 상기 속도감지부로부터 감지된 값을 입력받아 현재 시점과 이전시점의 모터 회전성분의 차이를 감지하여, 보상된 위상각을 측정하여 이를 상기 연산/제어부로 보내도록 하여 상기 연산/제어부가 상기 모터를 정속도를 제어하도록 하는 모터속도보상부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 제어장치.