KR100493288B1 - Method for controlling drum type washer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 드럼세탁기의 제어방법에 관한 것으로, 탈수행정시, 드럼을 구동하는 모터의 속도를 최적으로 제어함으로써 탈수 진입시간을 단축할 수 있도록 한 것이다. The present invention relates to a method for controlling a drum washing machine, and in order to shorten the dehydration entry time by optimally controlling the speed of the motor driving the drum during the dehydration operation.
이를 위해 본 발명은, 드럼세탁기의 탈수행정시, 드럼의 가속 중 일정 회전수부터 소정의 목표회전수 도달 시점까지 모터의 회전수가 미리 설정된 소정의 가속 기울기를 갖는 선형 궤적을 따라 상승하도록 가속하는 가속 단계; 상기 가속 단계를 진행중 소정 시간동안 상기 궤적에 따른 궤적 회전수와 실제 감지된 감지 회전수 간의 차이를 수회 모니터링하는 단계; 상기 모니터링된 궤적 회전수와 감지 회전수 간의 차이의 평균값을 산출하여 편심량을 예측하는 단계; 상기 예측된 편심량으로 실제 편심량 감지를 위한 정속 구동 진입 여부를 결정하는 단계를 포함하여 구성된 드럼세탁기의 제어방법을 제공한다.To this end, the present invention, in the dehydration operation of the drum washing machine, the acceleration to accelerate to increase along the linear trajectory having a predetermined acceleration slope from the predetermined rotational speed to the predetermined target rotational speed during the acceleration of the drum step; Monitoring the difference between the trajectory rotational speed according to the trajectory and the actually detected sensing rotational speed for a predetermined time during the acceleration step; Predicting an eccentricity by calculating an average value of the difference between the monitored trajectory rotational speed and the detection rotational speed; The control method of the drum washing machine comprising the step of determining whether to enter the constant speed drive for the detection of the actual eccentric amount by the predicted eccentric amount.
Description
본 발명은 드럼세탁기를 제어하는 방법에 관한 것으로, 특히 탈수행정시 드럼을 회전시키는 모터의 기동 후 일정시간동안 가속하는 동안 편심량을 측정함으로써 탈수시간을 단축할 수 있도록 한 드럼세탁기의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling a drum washing machine, and more particularly, to a method for controlling a drum washing machine to shorten the dehydration time by measuring an amount of eccentricity during acceleration for a predetermined time after the start of a motor that rotates a drum during dehydration operation. will be.
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.In general, the drum washing method is a method of washing by using the friction force of the rotating drum and the laundry by receiving the driving force of the motor in a state in which detergent, washing water and laundry are put into the drum, there is almost no damage to the laundry, Don't get tangled with each other, knocking and rubbing can have a laundry effect.
이러한 드럼 세탁 방식을 이용하는 종래의 드럼세탁기들은 탈수시 도 1에 도시된 것과 같이 모터 속도를 정해진 목표 회전수(rpm)까지 가속하고, 이 목표 회전수에 도달하면 일정 시간 동안 정속으로 구동하며 드럼 내부의 세탁물 편심으로 인한 회전수(rpm) 변화량으로 편심량을 감지하여 본 탈수 진입 여부를 결정하고, 편심량이 설정 범위 이내일 경우에는 본 탈수에 진입하여 탈수를 수행하고 편심량이 설정 범위 이상이 될 경우에는 모터 구동을 중지시킨 다음 다시 모터를 재기동하여 편심량이 일정 수준 이하에서 탈수를 수행하도록 되어 있다. Conventional drum washing machines using the drum washing method accelerates the motor speed to a predetermined target rotational speed (rpm) as shown in FIG. 1 when dewatering, and when the target rotational speed is reached, it is driven at a constant speed for a predetermined time, and the inside of the drum. Detect whether or not to enter the dehydration by detecting the amount of eccentricity by the amount of rotation (rpm) change due to the laundry eccentricity of the laundry.If the eccentricity is within the setting range, enter the dehydration and perform the dehydration. The motor is stopped, and the motor is restarted again to dehydrate the eccentricity below a certain level.
그러나, 상기와 같은 방식으로 모터를 제어하여 탈수행정을 수행하는 경우, 모터를 목표 회전수로 가속시 특별한 제어를 하지 않기 때문에 모터 속도가 급상승하게 되며, 드럼 내 세탁물의 편심 및 세탁물의 낙하 현상으로 인하여 가속도가 불규칙하게 된다. 이 경우 세탁물이 드럼 내벽면에 한쪽으로 몰리면서 편심량이 더욱 커지게 되는 현상이 발생하게 되고, 이에 따라 탈수 진입 시간이 길어지게 되는 문제가 발생하게 된다.However, in the case of performing the dehydration stroke by controlling the motor in the above manner, the motor speed is rapidly increased because no special control is performed when the motor is accelerated to the target rotational speed. This causes irregular acceleration. In this case, as the laundry is driven to one side of the inner wall of the drum, a phenomenon in which the amount of eccentricity becomes larger occurs, thereby causing a problem in that the dehydration entry time becomes longer.
또한, 전술한 종래의 탈수행정 제어방법에 따르면, 모터를 가속 후 본 탈수 진입 전에 항상 일정 시간동안 정속 구동하며 편심량을 감지한 다음 본 탈수 진입 여부를 결정하도록 하고 있기 때문에 탈수 시작 후 본 탈수 진입때까지의 시간이 길어지는 문제가 발생하게 된다.In addition, according to the above-described conventional dehydration stroke control method, since the motor is always driven at a constant speed for a predetermined time before accelerating the main dehydration after acceleration, the eccentric amount is sensed to determine whether or not the main dehydration is entered. The problem of a longer time is required.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 탈수행정시 드럼을 구동하는 모터의 속도를 제어하여 모터 가속시 급상승 구간이 발생하지 않도록 함과 동시에 가속 상태에서 편심량을 예측하고, 편심량이 클 것으로 예측될 경우에는 정속 구동 단계에 진입하지 않고 바로 모터 정지 후 재가속을 결정할 수 있도록 함으로써 탈수 진입시간을 단축할 수 있도록 한 드럼세탁기의 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above problems, by controlling the speed of the motor driving the drum during dehydration operation so as to prevent the sudden rise in the motor acceleration and at the same time predict the eccentricity in the acceleration state, the amount of eccentricity If it is expected to be large, the object of the present invention is to provide a control method of a drum washing machine that can shorten the dehydration entry time by determining the re-acceleration immediately after the motor stops without entering the constant speed driving stage.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 드럼을 소정의 제어시작 회전수로 가속하는 예비 가속단계와; 상기 제어시작 회전수부터 소정의 목표 회전수 도달 시점까지 모터의 회전수가 미리 설정된 소정의 가속 기울기를 갖는 선형 궤적을 따라 상승하도록 가속하는 가속 단계와; 상기 가속 단계를 진행중 소정 시간동안 상기 궤적에 따른 궤적 회전수와 실제 감지된 감지 회전수 간의 차이를 수회 모니터링하는 단계 및; 상기 모니터링된 궤적 회전수와 감지 회전수 간의 차이의 평균값을 산출하여 편심량을 측정하는 단계를 포함하여 구성된 드럼세탁기의 제어방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a preliminary acceleration step of accelerating the drum at a predetermined control start speed; An acceleration step of accelerating the rotational speed of the motor to rise along a linear trajectory having a predetermined acceleration gradient from the control start rotational speed to a predetermined target rotational speed; Monitoring the difference between the trajectory rotational speed according to the trajectory and the actually detected sensing rotational speed for a predetermined time during the acceleration step; It provides a control method of a drum washing machine comprising the step of measuring the amount of eccentricity by calculating the average value of the difference between the monitored trajectory rotational speed and the detected rotational speed.
이하, 본 발명에 따른 드럼세탁기의 제어방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a drum washing machine control method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 드럼세탁기의 제어방법의 제 1실시예를 개략적으로 설명하는 순서도이고, 도 3과 도 4는 각각 본 발명에 따른 드럼세탁기의 무부하 상태와 부하가 가해진 상태의 모터의 제어 상태를 나타낸 그래프로, 드럼세탁기의 탈수행정시, 모터의 기동을 시작한 후 모터의 속도(rpm)가 일정 회전수(이하 '제어시작 회전수'라 함)에 도달하게 되면, 드럼세탁기의 컨트롤러는 일정시간 동안 모터의 회전수가 목표 회전수에 도달할 때까지 소정의 가속 기울기(a)를 갖는 선형 궤적을 따라 서서히 상승하도록 가속 구동한다.Figure 2 is a flow chart schematically illustrating a first embodiment of a drum washing machine control method according to the present invention, Figures 3 and 4 are the control of the motor in the no-load state and the load state of the drum washing machine according to the present invention, respectively When the drum washing machine is dehydrated, when the speed of the motor reaches a certain speed (hereinafter referred to as 'control start speed'), the controller of the drum washing machine The drive is accelerated to gradually rise along the linear trajectory having a predetermined acceleration gradient a until the rotational speed of the motor reaches the target rotational speed for a predetermined time.
한편, 드럼세탁기의 구동시 회전수가 40rpm 근방에서 세탁물이 드럼 내벽을 따라 상승하여 낙하하기 시작하고 회전수가 90rpm 근방에서 세탁물이 원심력에 의해 드럼 벽에 붙어서 낙하하지 않으며, 드럼세탁기는 세탁물이 낙하하지 않는 속도, 즉 편심량이 변하지 않는 속도에서 정속 구동하며 편심량을 측정하게 되는데, 이 편심량을 측정하는 속도는 통상적으로 110rpm 정도로 설정되며, 속도가 너무 큰 경우에는 편심량이 클 경우 구동부에 무리를 줄 수 있으므로 적정한 속도내에서 편심량을 측정하는 것이 바람직하기 때문이다.On the other hand, when the drum washing machine is driven, the speed of the laundry rises along the inner wall of the drum at 40 rpm, and starts to fall. The speed, that is, the eccentricity is driven at constant speed and the eccentricity is measured. The speed for measuring the eccentricity is generally set at about 110rpm. If the speed is too large, the eccentricity may be too high for the driving part. This is because it is desirable to measure the amount of eccentricity within the speed.
따라서, 상기와 같이 드럼세탁기를 가속 제어시 상기 제어시작 회전수를 40 ±5 rpm, 목표 회전수를 110 ±20 rpm 정도의 범위로 제한하여 제어하는 것이 바람직하다.Therefore, as described above, it is preferable to control the washing machine by limiting the control start speed to 40 ± 5 rpm and the target speed to about 110 ± 20 rpm.
그리고, 제어시작 회전수로부터 목표회전수까지 소정의 기울기를 추종하도록 회전수를 제어하는 방법으로 비례제어(Proportional Control)와, 비례적분(PI) 제어, 비례미분(PD) 제어 등 여러가지 제어방법을 이용할 수 있으나, 바람직하기로는 비례적분미분(PID: Proportional Integral Derivative) 제어 방법을 이용하여 제어하는 것이 좋다.In addition, various control methods such as proportional control (PI) control, proportional integral (PI) control, and proportional derivative (PD) control are used to control the rotation speed so as to follow a predetermined slope from the control start rotation speed to the target rotation speed. Although it may be used, it is preferable to control by using a Proportional Integral Derivative (PID) control method.
한편, 제어시작 회전수를 40rpm으로 설정하고, 목표 회전수를 95rpm으로 설정하며, 상기 제어시작 회전수에서 목표 회전수까지 도달하는 시간을 10초로 설정하여 본 발명에 따른 드럼의 가속 제어를 수행하는 경우를 일례로 하여 설명하면, Meanwhile, the control start speed is set to 40 rpm, the target speed is set to 95 rpm, and the time to reach the target speed from the control start speed is set to 10 seconds to perform the acceleration control of the drum according to the present invention. Explaining the case as an example,
가 된다. Becomes
동일한 기동회전수 및 목표회전수 조건에서 예정시간이 15초인 경우는 가속기울기가 3.67이 되고, 20초인 경우는 2.75가 된다.Under the same starting and target speed conditions, the acceleration slope is 3.67 when the scheduled time is 15 seconds and 2.75 when it is 20 seconds.
그리고, And,
궤적 회전수 = 가속 기울기 ×시간, Trajectory rotational speed = acceleration slope × time,
에러(Error) = 궤적 회전수 - 감지 회전수로 나타낼 수 있는 바, 소정의 가속 기울기에 따라 모터를 가속 구동시, 콘트롤러는 상기 에러를 0이 되도록 PID제어함으로써 모터 회전수가 상기 궤적 회전수를 추종하도록 한다.Error = trajectory rotational speed-can be expressed as the sensing rotational speed. When the motor is accelerated by a predetermined acceleration gradient, the controller PID-controls the error to be 0 so that the motor rotational speed follows the trajectory rotational speed. Do it.
한편, 도 3과 도 4의 그래프를 참조하면, 탈수행정시 상기와 같은 방법으로 소정의 가속 기울기를 선택하여 모터 속도를 가속할 때, 편심량이 작거나 거의 없는 경우에는 궤적 회전수와 감지 회전수 간의 차이가 적거나 거의 없는 것으로 나타나고, 편심량이 큰 경우에는 궤적 회전수와 감지 회전수 간의 차이가 크게 나타남을 알 수 있는 바, 이러한 궤적 회전수와 감지회전수의 차이에 의해 편심량을 어느 정도 예측할 수 있다.Meanwhile, referring to the graphs of FIGS. 3 and 4, when decelerating and selecting a predetermined acceleration slope to accelerate the motor speed in the same manner as described above, when the eccentricity is small or almost absent, the trajectory rotation speed and the detection rotation speed The difference between the rotational speed and the detection speed is large when the difference between the rotational speed and the detection speed is large.In this case, the difference between the trajectory speed and the detection speed can be predicted to some extent. Can be.
즉, 상기와 같이 소정의 가속 기울기를 선택하여 모터 속도를 가속하는 동안, 컨트롤러는 소정 시간동안 상기 궤적 회전수와 실제 감지된 감지 회전수 간의 차이를 수회 모니터링하여 이들의 평균값을 산출하고, 이 산출된 평균값으로 편심량을 예측하게 되는 것이다.That is, while accelerating the motor speed by selecting a predetermined acceleration slope as described above, the controller monitors the difference between the trajectory rotational speed and the actually detected sensing rotational speed several times for a predetermined time to calculate their average value, and calculates the average value. The eccentricity is predicted by the average value.
상기 평균값을 식으로 나타내면 다음과 같다.The average value is expressed as follows.
이와 같이 산출된 평균값에 의해 편심량이 어느 정도 예측되면, 컨트롤러는 예측된 편심량으로 정속 구동 단계 진입 여부를 결정하게 되는 바, 예측된 편심량이 설정값 보다 작을 경우에는 일정시간동안 일정한 속도로 구동하면서 실제 편심량을 감지하게 되는 정속 구동 단계로 진입하도록 결정하고, 예측된 편심량이 설정값보다 클 경우에는 정속 구동 단계로 진입하지 않고 바로 모터를 정지한 후 재가속시키도록 결정한다. When the eccentricity is predicted to some extent based on the calculated average value, the controller determines whether to enter the constant speed drive step with the predicted eccentricity. When the estimated eccentricity is smaller than the set value, the controller drives at a constant speed for a predetermined time. It is decided to enter the constant speed drive step that detects the eccentricity, and if the predicted eccentricity is larger than the set value, the motor does not enter the constant speed drive step and stops and immediately re-accelerates the motor.
이와 같이, 가속단계에서 편심량이 작을 것으로 예측되는 경우에는 정속 구동 단계로 진입하여 실제 편심량을 측정하여 본 탈수 진입 여부를 결정하고, 편심량이 클 것으로 예측되는 경우에는 정속 구동 단계로 진입하지 않고 바로 모터가 정지된 후 재가속되는 단계로 진입하므로, 가속후 항상 정속 구동 단계에 진입하여 편심량을 감지하는 기존의 제어방법에 비해 탈수진입시간을 줄일 수가 있게 되는 것이다.As such, when the eccentricity is predicted to be small in the acceleration stage, the apparatus enters the constant speed driving stage and measures the actual eccentricity to determine whether to enter the dehydration. When the eccentricity is predicted to be large, the motor does not enter the constant speed driving stage immediately. Since the vehicle enters the step of re-acceleration after stopping, the dehydration entry time can be reduced compared to the conventional control method which detects the amount of eccentricity by always entering the constant speed driving step after acceleration.
한편, 전술한 실시예에서는 가속단계에서 측정된 편심량으로 정속 구동단계 진입 여부를 결정하는 것으로 설명하였으나, 이와는 다르게 도 5에서 나타낸 제 2실시예에서와 같이 가속단계에서 편심량을 측정하여 바로 본 탈수 진입 여부를 결정하도록 할 수도 있다.Meanwhile, in the above-described embodiment, the eccentric amount measured in the acceleration step is used to determine whether to enter the constant speed driving step. Alternatively, as in the second embodiment shown in FIG. You can also decide whether or not.
이 경우, 가속단계에서 측정된 편심량이 설정값보다 작을 경우에는 본 탈수로의 진입을 결정하여 목표 회전수에 도달한 후 정속 구동단계를 거치지 않고 바로 본 탈수로 진입하며, 측정된 편심량이 설정값보다 클 경우에는 모터를 정지후 재가속시킨다.In this case, when the amount of eccentricity measured in the acceleration stage is smaller than the set value, it is decided to enter the main dewatering path and reaches the target rotational speed, and then enters the main dewatering without going through the constant speed driving step. If it is larger, stop and re-accelerate the motor.
물론, 전술한 제 2실시예에서 가속단계중 편심량을 측정하는 방법은 제 1실시예와 동일한 방식으로 이루어진다.Of course, the method for measuring the amount of eccentricity during the acceleration step in the above-described second embodiment is performed in the same manner as in the first embodiment.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 드럼세탁기의 탈수행정시 모터의 회전속도가 일정한 가속 기울기를 따라 서서히 상승하며 가속되고, 이러한 가속단계에서 편심량을 일정 정도 예측하여 정속 구동 단계 진입여부를 결정하거나 바로 본 탈수 단계로 진입하게 되므로, 탈수진입시간이 단축되어 전체 탈수행정 시간을 단축하고, 전력소비량도 절감할 수 있는 효과를 얻게 된다.As described above, according to the present invention, when the drum washing machine is dewatered, the rotation speed of the motor is gradually increased and accelerated along a constant acceleration slope, and in this acceleration step, the eccentricity is predicted to some extent to determine whether to enter the constant speed driving step or immediately. Since entering the dehydration step, the dehydration entry time is shortened, thereby reducing the overall dehydration administration time and reducing the power consumption.
도 1은 종래의 드럼세탁기의 모터 속도 제어 상태를 나타낸 그래프1 is a graph showing a motor speed control state of a conventional drum washing machine
도 2는 본 발명에 따른 드럼세탁기의 제어방법의 제 1실시예를 설명하는 순서도2 is a flowchart illustrating a first embodiment of a method for controlling a drum washing machine according to the present invention.
도 3은 본 발명의 드럼세탁기의 무부하 상태의 모터 속도 제어 상태를 나타낸 그래프Figure 3 is a graph showing the motor speed control state of the no-load state of the drum washing machine of the present invention
도 4는 본 발명의 드럼세탁기에 소정량 부하가 가해진 상태의 모터 속도 제어 상태를 나타낸 그래프4 is a graph showing a motor speed control state in a state in which a predetermined amount load is applied to the drum washing machine of the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 드럼세탁기의 제어방법의 제 2실시예를 설명하는 순서도5 is a flowchart illustrating a second embodiment of the method for controlling a drum washing machine according to the present invention.
* 도면의 주요부분의 참조부호에 대한 설명 *Explanation of Reference Symbols in Major Parts of Drawings
a : 가속 기울기a: acceleration slope
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