KR20040051239A - 드럼 세탁기의 편심 검출방법 - Google Patents

Abstract

정확한 편심 검출이 이루어질 수 있도록 한 드럼 세탁기의 편심 검출방법에 관한 것으로, 폐루프 제어방식으로 모터를 가속하여 목표속도에 도달하면 제1 설정시간동안 등속 제어를 수행하는 단계와, 제1 설정시간이 경과하면 제2 설정시간동안 개루프 방식으로 모터를 구동하고 일정 주기로 모터 속도 데이터를 산출하는 단계와, 연속되는 속도 데이터들을 소정 단위로 합하고 앞선 단위의 합산값에서 이어지는 단위의 합산값을 감하여 가속도 데이터를 산출하는 단계와, 연속되는 가속도 데이터들을 소정 단위로 구분하고 각 단위별로 최대 가속도 데이터에서 최소 가속도 데이터를 감하여 편심 데이터를 산출하는 단계와, 연속되는 편심 데이터들을 소정 단위로 구분하고 각 단위의 편심 데이터들을 합하여 최종 편심값으로 검출하는 단계를 포함하므로 편심 검출 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

드럼 세탁기의 편심 검출방법{method for sensing unbalance of washing machine}

본 발명은 드럼 세탁기에 관한 것으로서, 특히 드럼 세탁기의 편심 감지방법에 관한 것이다.

일반적으로 드럼세탁기는 다른 종류의 세탁기에 비해 세탁물 손상이 가장 적고 소비되는 물의 양이 최저라는 장점을 구비하여 널리 사용되고 있으며 도 1에 도시된 바와 같이, 본체(1), 상기 본체(1) 내부에 댐퍼(도시 생략)에 의해 고정된 터브(2), 상기 터브(2)내에 세탁물이 투입되고 모터(10)의 구동력을 밸트(11)를 통해 전달받아 회전하여 세탁관련행정이 이루어지는 드럼(3), 상기 드럼(3)에 공급된 세척수의 온도를 측정하기 위한 써미스터(4), 세제를 투입하기 위한 세제통(5), 상기세제통(5)과 연결되어 세척수 또는 상기 세제통(5)의 세제가 혼합된 세척수를 급수하기 위한 급수관(6), 세탁행정에서 사용된 세척수를 외부로 배출하기 위한 배수관(7), 상기 배수관(7) 끝단에 연결되어 세척수를 강제로 펌핑하기 위한 펌프(8) 및 배수호스(9)를 포함하여 구성된다.

그리고 이와 같이 구성된 드럼세탁기의 기본적인 동작을 살펴보면, 먼저 사용자가 본체(1) 전면에 부착된 도어(도시 생략)를 열고 세탁물을 투입한 다음 세탁명령을 입력하면, 세척수가 상기 세제통(5)을 통해 급수관(6)의 안내를 받아 드럼(7)내에 채워진다.

이어서 수위센서가 기투입된 세탁물에 상응하는 설정수위만큼 세척수가 채워진 것을 감지하여 그 감지값을 제어부에 출력한다.

그리고 제어부는 상기 감지값에 따라 급수완료를 인식하여 드럼(3)이 회전하도록 모터(10)를 구동시켜 세탁을 진행한다.

한편, 세탁이 완료되면 펌프(8)가 동작하여 세척수가 상기 배수관(7) 및 배수호스(9)를 경유하여 외부로 배수되고 배수가 완료되면 계속해서 헹굼, 탈수행정이 수행되어 세탁행정이 종료된다.

이때 탈수행정을 수행하기 위해서는 편심 검출이 먼저 이루어져야 하는데, 편심 검출은 개 루프(Open loop)로 목표속도까지 모터를 가속시키고 가속구간동안 포량의 변화를 체크하여 이루어진다.

종래의 기술에 따른 드럼 세탁기의 편심 검출방법은 개 루프로 모터를 가속하여 이루어지는데, 가속시 선형적으로 목표속도에 도달하지 못하고 불규칙한 변화를 나타내므로 세탁포가 골고루 퍼지지 못하므로 정확한 편심 검출이 이루어지지 못하는 문제점이 있다.

또한 이와 같이 편심 검출이 정확히 이루어지지 못한 상태에서 탈수를 진행할 경우 터브의 진동으로 소음이 발생하고 세탁기가 원래의 위치에서 이동하는 워킹(Walking) 현상이 발생하게 되며, 심할 경우 터브가 진동을 견디지 못하여 파손되는 경우도 초래할 수 있다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 정확한 편심 검출이 이루어질 수 있도록 한 드럼 세탁기의 편심 검출방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 드럼 세탁기의 구조를 나타낸 도면

도 2는 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 편심 검출 과정을 나타낸 타이밍도

도 3은 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 편심 검출방법을 설명하기 위한 타이밍도

본 발명은 폐루프 제어방식으로 모터를 가속하여 목표속도에 도달하면 제1 설정시간동안 등속 제어를 수행하는 단계와, 제1 설정시간이 경과하면 제2 설정시간동안 개루프 방식으로 모터를 구동하고 일정 주기로 모터 속도 데이터를 산출하는 단계와, 연속되는 속도 데이터들을 소정 단위로 합하고 앞선 단위의 합산값에서 이어지는 단위의 합산값을 감하여 가속도 데이터를 산출하는 단계와, 연속되는 가속도 데이터들을 소정 단위로 구분하고 각 단위별로 최대 가속도 데이터에서 최소 가속도 데이터를 감하여 편심 데이터를 산출하는 단계와, 연속되는 편심 데이터들을 소정 단위로 구분하고 각 단위의 편심 데이터들을 합하여 최종 편심값으로 검출하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 드럼세탁기의 편심 검출방법의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 편심 검출 과정을 나타낸 타이밍도이고, 도 3은 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 편심 검출방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.

본 발명에 따른 드럼 세탁기의 편심 검출 과정을 살펴보면, 도 2에 도시된 바와 같이, 크게 예비 검출구간 그리고 본 검출구간 및 감속구간으로 이루어지는 진다.

이때 예비 검출구간은 가속과 등속제어구간으로 구성되어 폐루프 제어가 이루어지고 본 검출구간은 개루프 제어가 이루어진다.

다시 말해, 예비 검출구간은 폐루프 제어를 통해 편심감지가 정확히 이루어질 수 있는 조건을 만들고 즉, 세탁포가 골고루 분포되도록 하며, 본 검출구간은 개루프 제어를 통해 실제 편심검출을 수행하고 이후 검출된 편심량에 따른 속도로 탈수를 수행하는 것이다.

상술한 과정을 세부적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 폐루프 제어방식으로 모터를 제어하여 설정된 회전속도, 예를 들어 108RPM까지 가속한다.

이어서 108RPM에 도달하면 제1 설정시간 예를 들어, 3초 동안 폐루프 방식으로 등속제어를 수행하면서 즉, 3초 동안 108RPM을 유지시키면서 토크량 및 자속(flux)의 평균값을 산출한다.

이때 폐루프 방식으로 등속제어를 수행하므로 세탁포가 편심값을 검출하기 좋도록 잘 퍼지게 된다.

그리고 제2 설정시간 예를 들어, 4초 동안 개루프 방식으로 속도 제어를 수행하면서 편심 데이터를 검출하고 감속한다.

이때 편심 데이터 검출방법을 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다.

세부 설명에 앞서, 도 2의 도면에는 직선으로 표시되어 등속제어시 구간의 속도가 일정하게 유지되는 것으로 되어 있지만, 실제 도 3과 같이 유동(Fluctuation)하게 된다.

먼저, 도 3과 같은 속도변화 상태에서 일정주기 예를 들어, 전기각 720°(기계각 30°)마다 속도 데이터(V_k)를 측정한다.

그리고 이전 일정 수만큼의 예를 들어, 6개의 속도 데이터의 합에서 그 이전 6개의 속도 데이터의 합을 빼서 가속도 데이터(a_k)를 산출한다.

이어서 일정 주기 예를 들어, 세탁조가 한 바퀴 회전하여 즉, 기계각이 360°가 되어 가속도 데이터(a_k)가 12개가 되면 가속도 데이터들중 최대값에서 최소값을 뺀 값으로 편심 데이터를 산출한다.

그리고 최근 일정 수 예를 들어, 3개의 편심 데이터의 합을 산출하여 최종 편심값으로 검출한다.

Y = 0.206X + 9

여기서, Y는 편심 데이터이고 X는 최종 편심값

이와 같이 검출된 최종 편심값은 편심 데이터와 수학식 1과 같은 상관관계를 가지며, P = 0.000, R＾2 = 99.7%로 그 적합도 또한 매우 높아 결국, 편심값으로 신뢰성이 높다.

본 발명에 따른 드럼 세탁기의 편심 검출방법은 먼저, 폐루프 방식을 통해 편심 검출이 정확히 이루어질 수 있는 조건이 되도록 세탁포를 퍼뜨리고 개루프 방식을 통해 속도변화를 이용하여 편심값을 검출하므로 편심 검출성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 드럼 세탁기의 편심 검출방법에 있어서,

   폐루프 제어방식으로 모터를 가속하여 목표속도에 도달하면 제1 설정시간동안 등속 제어를 수행하는 단계;

   상기 제1 설정시간이 경과하면 제2 설정시간동안 개루프 방식으로 모터를 구동하고 일정 주기로 모터 속도 데이터를 산출하는 단계;

   상기 연속되는 속도 데이터들을 소정 단위로 합하고 앞선 단위의 합산값에서 이어지는 단위의 합산값을 감하여 가속도 데이터를 산출하는 단계;

   상기 연속되는 가속도 데이터들을 소정 단위로 구분하고 각 단위별로 최대 가속도 데이터에서 최소 가속도 데이터를 감하여 편심 데이터를 산출하는 단계;

   상기 연속되는 편심 데이터들을 소정 단위로 구분하고 각 단위의 편심 데이터들을 합하여 최종 편심값으로 검출하는 단계를 포함하는 드럼 세탁기의 편심 검출방법.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 모터 속도 데이터를 산출하는 단계에서 일정 주기는 전기각 720°(기계각 30°)임을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 편심 검출방법.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 편심 데이터를 산출하는 단계에서 소정 단위는 세탁조가 한바퀴 회전하는 동안 산출된 가속도 데이터들로 이루어짐을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 편심 검출방법.