JPH04244123A - Suction cleaner and operating method thereof - Google Patents

Suction cleaner and operating method thereof

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JPH04244123A
JPH04244123A JP3008914A JP891491A JPH04244123A JP H04244123 A JPH04244123 A JP H04244123A JP 3008914 A JP3008914 A JP 3008914A JP 891491 A JP891491 A JP 891491A JP H04244123 A JPH04244123 A JP H04244123A
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vacuum cleaner
fan motor
motor
current
static pressure
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Haruo Oharagi
春雄 小原木
Kazuo Tawara
田原 和雄
Toshiyuki Yasujima
俊幸 安島
Tsunehiro Endo
常博 遠藤
Hisanaka Suga
須賀 久央
Mitsuhisa Kawamata
光久 川又
Fumio Joraku
文夫 常楽
Yoshitaro Ishii
石井 吉太郎
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Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To accurately determine the lock of a rotary brush and to protect a nozzle motor, by a method wherein when output from a current-detecting circuit is beyond a first preset value, voltage applied to the nozzle motor is lowered by regulating a phase-control angle therefor, and when the output is beyond a second preset value, it is determined that the rotary brush is locked and the operation of the nozzle motor is stopped. CONSTITUTION:When a rotary brush 10 is locked, a mean value of detected voltage is suddenly increased by the work of a peak-holding circuit. At this time, if the mean value at a first preset value or above is continuously detected for a first preset time or above, it is decided that the rotary brush 10 is being in the state of locking. When it is determined that the rotary brush 10 is being in the state of locking, a phase-control angle is made large and voltage applied to a nozzle motor 26 is lowered. After that, the mean value at a second preset value or above is continuously detected for a second preset time or above, it is determined that the rotary brush 10 is locked and the operation of the nozzle motor 26 is stopped.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は電気掃除機に関し、特に
、吸口にロータリブラシを設けたパワーブラシ吸口を使
用し、掃除対象の床面や使用吸口に応じて最適運転され
る電気掃除機に関する。
[Field of Industrial Application] The present invention relates to a vacuum cleaner, and more particularly to a vacuum cleaner that uses a power brush suction mouth provided with a rotary brush and is operated optimally depending on the floor surface to be cleaned and the suction mouth used. .

【0002】0002

【従来の技術】従来の電気掃除機は、特開昭63ー30
9232号公報に記載のように、吸口に設けたノズルモ
ータに流れる電流がある設定値をある設定時間以上越え
たときにノズルモータへの給電をオフし、特開昭64ー
52430 号公報に記載のように、吸口に設けたノズ
ルモータに流れる電流の変化から被掃除面が何であるか
を検知し、その結果をもとにファンモータの入力を制御
していた。
[Prior Art] Conventional vacuum cleaners are
As described in Japanese Patent Laid-open No. 9232, when the current flowing through a nozzle motor provided at the suction port exceeds a certain set value for a certain set time, the power supply to the nozzle motor is turned off. The type of surface to be cleaned was detected from changes in the current flowing through the nozzle motor installed at the suction port, and the input to the fan motor was controlled based on the results.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、吸口
に設けたノズルモータに流れる電流が吸口を操作する人
によって異なり、また掃除床面によってはその大きさが
ことなることから、その電流の設定値と設定時間の値に
よっては煩雑にロータリブラシのロックと判定する可能
性があり、電流の設定値と設定時間の値を大きくしすぎ
ると逆にモータを損傷する問題があった。他の従来技術
は、例えば、吸口に設けたノズルモータに流れる電流が
吸口を操作する人によって異なり、その大きさをもって
床面を検知する方式では、床面の判断間違いが生じる問
題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] In the above-mentioned prior art, the current flowing through the nozzle motor provided at the suction port varies depending on the person operating the suction port, and the magnitude of the current varies depending on the surface of the floor to be cleaned. Depending on the values of the set value and set time, there is a possibility that the rotary brush is determined to be locked in a complicated manner, and if the set value of the current and the set time are set too large, the motor may be damaged. In other conventional technologies, for example, the current flowing through a nozzle motor provided at the suction port varies depending on the person operating the suction port, and in a method in which the floor surface is detected based on the magnitude, there is a problem that the floor surface may be incorrectly judged.

【0004】本発明の第1の目的は、ロータリブラシの
ロックを正確に判定するとともにノズルモータを保護で
きる電気掃除機を提供することにある。
A first object of the present invention is to provide a vacuum cleaner that can accurately determine whether a rotary brush is locked and can protect a nozzle motor.

【0005】本発明の第2の目的は、ロータリブラシの
ロック時においても床面と使用吸口とに応じて最適な吸
込力が自動的に得られる電気掃除機を提供することにあ
る。本発明の第3の目的は、吸口が密閉されたときにフ
ァンモータを保護できる電気掃除機を提供することにあ
る。
A second object of the present invention is to provide a vacuum cleaner that can automatically obtain the optimum suction force depending on the floor surface and the suction port used even when the rotary brush is locked. A third object of the present invention is to provide a vacuum cleaner that can protect the fan motor when the suction port is sealed.

【0006】本発明の第4の目的は、電源瞬断時におい
てもファンモータを保護できる電気掃除機を提供するこ
とにある。
A fourth object of the present invention is to provide a vacuum cleaner that can protect the fan motor even in the event of a momentary power cut.

【0007】本発明の第5の目的は、電源電圧変動時に
おいてもファンモータを保護できる電気掃除機を提供す
ることにある。
A fifth object of the present invention is to provide a vacuum cleaner that can protect the fan motor even when the power supply voltage fluctuates.

【0008】本発明の第6の目的は、操作者の使用状態
において最適な吸込力が得られる電気掃除機を提供する
ことにある。
[0008] A sixth object of the present invention is to provide a vacuum cleaner that can provide optimal suction power under the conditions in which the operator uses it.

【0009】本発明の第7の目的は、電気掃除機の異常
状態時において不具合部分を特定できる電気掃除機を提
供することにある。
A seventh object of the present invention is to provide a vacuum cleaner in which a defective part can be identified when the vacuum cleaner is in an abnormal state.

【0010】0010

【課題を解決するための手段】上記の第1の目的は、塵
埃を捕集するフィルタと、掃除機に吸引力を与える可変
速のファンモータと、吸口にロータリブラシを駆動する
ノズルモータを収納したパワーブラシ吸口と、ノズルモ
ータへの印加電圧を調整する位相制御回路と、ノズルモ
ータの負荷電流を検出する電流検出回路とを設け、該電
流検出回路の出力が第1の設定値を連続して第1の設定
時間以上越えた時に該ノズルモータの位相制御角を調整
して印加電圧を下げ、該電流検出回路の出力が第2の設
定値を連続して第2の設定時間以上越えた時に該ロータ
リブラシのロックと判定するとともにノズルモータの運
転を停止することによって、達成される。
[Means for solving the problem] The first purpose is to house a filter that collects dust, a variable speed fan motor that provides suction power to the vacuum cleaner, and a nozzle motor that drives a rotary brush in the suction port. A power brush suction port having a fixed power brush, a phase control circuit that adjusts the voltage applied to the nozzle motor, and a current detection circuit that detects the load current of the nozzle motor are provided, and the output of the current detection circuit is continuously at the first set value. When the current detection circuit exceeds the first set time by adjusting the phase control angle of the nozzle motor to lower the applied voltage, and the output of the current detection circuit exceeds the second set value continuously for more than the second set time. This is achieved by determining that the rotary brush is locked and stopping the operation of the nozzle motor.

【0011】上記の第2の目的は、塵埃を捕集するフィ
ルタと、掃除機に吸引力を与える可変速のファンモータ
と、掃除機本体ケース中に該フィルタの目詰まりを検知
するための圧力センサと、パワーブラシ吸口に収納した
ロータリブラシ駆動用ノズルモータの電流を検出する回
路とを有し、前記圧力センサの出力からの静圧Hdat
aを検出し、前記ファンモータの回転速度と負荷電流も
しくは該ファンモータの回転速度と負荷電流および該静
圧とを用いて前記吸口から流入する風量Qdataを演
算し、前記吸口部での風量と静圧とに関係した風量指令
値Qcmdと静圧指令値Hcmdおよび該静圧検出値H
dataと該風量演算値Qdataとに応じて該ファン
モータの回転速度を調整する制御回路を設け、掃除中の
該吸口操作に応じて変動する前記ノズルモータの電流の
ピーク値の変動幅Δpbiと該静圧の変動幅ΔHとを検
出し、少なくとも該風量指令値Qcmdと該静圧指令値
Hcmdおよび変動幅Δpbiと変動幅ΔHのいずれか
ふたつを入力としてFuzzy演算を行い、該Fuzz
y演算結果を積分し、その結果をもとに該風量指令値Q
cmdと該静圧指令値Hcmdを決定するとともに、該
ロータリブラシのロック時に該変動幅ΔHを入力とした
該Fuzzy演算結果を用いることによって、達成され
る。
The second purpose is to provide a filter for collecting dust, a variable speed fan motor that provides suction power to the vacuum cleaner, and a pressure inside the vacuum cleaner body case to detect clogging of the filter. It has a sensor and a circuit that detects the current of a rotary brush drive nozzle motor housed in the power brush suction port, and the static pressure Hdat from the output of the pressure sensor is
a, and calculate the air volume Qdata flowing from the suction port using the rotation speed and load current of the fan motor or the rotation speed and load current of the fan motor and the static pressure, and calculate the air volume Qdata at the suction port. Air volume command value Qcmd, static pressure command value Hcmd, and static pressure detection value H related to static pressure
A control circuit is provided that adjusts the rotational speed of the fan motor according to data and the air volume calculation value Qdata, and the variation width Δpbi of the peak value of the current of the nozzle motor, which varies depending on the suction operation during cleaning, and the The static pressure fluctuation width ΔH is detected, and a fuzzy calculation is performed using at least the air volume command value Qcmd, the static pressure command value Hcmd, and any two of the fluctuation width Δpbi and the fluctuation width ΔH as input, and the Fuzz
Integrate the y calculation result and calculate the air volume command value Q based on the result.
This is achieved by determining the static pressure command value Hcmd and the static pressure command value Hcmd, and using the fuzzy calculation result using the fluctuation range ΔH as input when the rotary brush is locked.

【0012】上記の第3の目的は上記構成において、前
記吸口が密閉されたことを前記ファンモータの一定回転
速度時の負荷電流から大きさから判定し、その結果にも
とづいて該ファンァンモータの運転を停止することによ
って、達成される。
[0012] The third object of the invention is to determine whether the suction port is sealed from the magnitude of the load current at a constant rotational speed of the fan motor, and to control the fan motor based on the result. This is achieved by stopping the operation of the

【0013】上記の第4の目的は上記構成において、前
記掃除機の電源である交流電源の有無をゼロクロス検出
回路にて検出し、ゼロクロス無しの電源瞬断時には前記
ファンモータの速度指令を下げ、該ゼロクロス無しの時
間がある設定時間以上越えた時に前記ファンモータの運
転を停止することによって、達成される。
The fourth object is to use the above configuration to detect the presence or absence of an AC power source, which is the power source of the vacuum cleaner, by a zero-cross detection circuit, and to reduce the speed command of the fan motor when the power supply is momentarily cut off without a zero-cross; This is achieved by stopping the operation of the fan motor when the time without zero crossing exceeds a certain set time.

【0014】上記の第5の目的は上記構成において、前
記ファンモータにパワーを供給する電力変換素子のPW
Mパルスから電圧制御となるデューティ100%を検出
し、その結果をもとに該ファンモータの速度指令を補正
することによって、達成される。
[0014] The fifth object is to provide the above configuration with a PW of a power conversion element that supplies power to the fan motor.
This is achieved by detecting a duty of 100%, which is voltage control, from the M pulse and correcting the speed command of the fan motor based on the result.

【0015】上記の第6の目的は上記構成において、前
記電気掃除機の運転スイッチがONされると前記ファン
モータの起動処理を行ってまず待機運転として低速回転
させ、前記圧力センサの出力の変化から前記吸口の操作
状態を検出し、その結果である操作状態時には該ファン
モータをパワーアップして掃除可能状態とし、該圧力セ
ンサの出力からの静圧Hdataを検出し、該ファンモ
ータの回転速度と負荷電流もしくは該ファンモータの回
転速度と負荷電流および該静圧とを用いて該吸口から流
入する風量Qdataを演算し、該吸口部での風量と静
圧とに関係した風量指令値Qcmdと静圧指令値Hcm
dおよび該静圧検出値Hdataと該風量演算値Qda
taとに応じて該ファンモータの回転速度を調整する制
御回路を有し、掃除中の該吸口操作に応じて変動する前
記ノズルモータの電流のピーク値の変動幅Δpbiと該
静圧の変動幅ΔHとを検出し、少なくとも該風量指令値
Qcmdと該静圧指令値Hcmdおよび変動幅Δpbi
と変動幅ΔHのいずれかふたつを入力としてFuzzy
演算を行い、該Fuzzy演算結果をもとに該風量指令
値Qcmdと該静圧指令値Hcmdを決定するとともに
、吸口操作がない時には該ファンモータをパワーダウン
して待機運転状態とすることによって、達成される。
[0015] The sixth object is that in the above configuration, when the operation switch of the vacuum cleaner is turned on, the fan motor is started and first rotated at low speed as a standby operation, and the output of the pressure sensor is changed. Detects the operation state of the suction port, and when the result is an operation state, powers up the fan motor to enable cleaning, detects static pressure Hdata from the output of the pressure sensor, and determines the rotation speed of the fan motor. The air volume Qdata flowing in from the suction port is calculated using the load current or the rotational speed of the fan motor, the load current, and the static pressure, and the air volume command value Qcmd related to the air volume and static pressure at the suction port is calculated. Static pressure command value Hcm
d, the static pressure detection value Hdata, and the air volume calculation value Qda
a control circuit that adjusts the rotational speed of the fan motor according to ta, and a fluctuation range Δpbi of the peak value of the current of the nozzle motor and a fluctuation range of the static pressure that fluctuate according to the suction operation during cleaning. ΔH, and detect at least the air volume command value Qcmd, the static pressure command value Hcmd, and the fluctuation range Δpbi.
Fuzzy by inputting any two of the fluctuation range ΔH and
By performing calculations, determining the air volume command value Qcmd and the static pressure command value Hcmd based on the Fuzzy calculation results, and powering down the fan motor to put it in a standby operation state when there is no suction operation, achieved.

【0016】上記の第7の目的は上記構成において、前
記電気掃除機の運転スイッチとして該電気掃除機の全シ
ステムの異常の有無をチェックするための自己診断運転
スイッチを設け、この自己診断運転スイッチON時には
定速運転し、該掃除機本体内に設けた温度センサの出力
を温度検出回路と温度検出処理を行って検出し、前記圧
力センサからの出力を静圧検出回路と静圧検出処理を行
って検出し、前記ノズルモータの電流をノズルモータ電
流検出回路とノズルモータ電流検出処理を行って検出し
、前記ファンモータの電流をファンモータ電流検出回路
とファンモータ電流検出処理を行って検出し、これらの
検出結果から異常部を判定するとともに該掃除機本体上
に設けた表示回路に判定結果を表示することによって、
達成される。
The seventh object is to provide the vacuum cleaner with a self-diagnosis operation switch as an operation switch for the vacuum cleaner to check whether there is any abnormality in the entire system of the vacuum cleaner, and the self-diagnosis operation switch When ON, the vacuum cleaner operates at a constant speed, and the output of the temperature sensor provided inside the vacuum cleaner body is detected by a temperature detection circuit and temperature detection processing, and the output from the pressure sensor is detected by a static pressure detection circuit and static pressure detection processing. detect the current of the nozzle motor by performing a nozzle motor current detection circuit and a nozzle motor current detection process, and detect the current of the fan motor by performing a fan motor current detection circuit and a fan motor current detection process. , by determining the abnormal part from these detection results and displaying the determination results on a display circuit provided on the main body of the vacuum cleaner.
achieved.

【0017】[0017]

【作用】ロータリブラシは直接床面と接しているので、
掃除中、ロータリブラシ駆動用ノズルモータの電流に変
化を生じる。そして、ノズルモータに流れる電流のピー
ク値が吸口を操作する人や掃除床面によって異なること
から、その大きさが第1の設定値を連続して第1の設定
時間以上越えたときにロータリブラシがロックしたらし
いということでノズルモータの位相制御角を調整して印
加電圧を下げることにより、ノズルモータに流れる電流
が小さくなり整流子回りの損傷を防ぐことができる。さ
らに電流検出回路の出力が第2の設定値を連続して第2
の設定時間以上越えた時に初めてロータリブラシのロッ
クと判定してノズルモータの運転を停止することにより
、使い勝手を損なわずにロータリブラシのロックを正確
に判定するとともにノズルモータを保護できる。次に、
掃除中、床面の種類に応じて変化するノズルモータの電
流の変動幅Δpbiを入力としたFuzzy演算結果を
もとにファンモータの回転速度を制御しているときにロ
ータリブラシがロックした場合、自動的に静圧の変動幅
ΔHを入力としたFuzzy演算結果をもとにファンモ
ータの回転速度を制御するように切り換えているので、
使い勝手が向上する。次に、吸口が密閉された時に風量
がゼロとなり、ファンモータの冷却風量もゼロとなるが
、モータを一定速度で回転させ、この時のモータの負荷
電流の大きさがある設定値より連続して小さくなった場
合にファンモータの運転を停止するようにしているので
、ファンモータを熱的に保護できる。次に、モータが無
制御状態となる電源瞬断あるいは電圧変化に対して、交
流電源の有無をゼロクロス検出回路で検出し、電圧低下
から生じるデューティ100%をデューティ100%検
出回路で検出し、ファンモータが無制御状態にならない
ようにその速度指令を補正しているので、電源復帰時お
よび電圧の急激な増加に対してもモータに過大電流が流
れなくなり、ファンモータを電流的に保護できる。次に
、掃除機の操作状態により、待機運転状態と掃除可能運
転状態を設けているので、掃除していないときにはパワ
ーが小さく省エネと騒音低減となり、掃除しているとき
はパワーが大きく必要な吸込力が得られるので使い勝手
が向上する。さらに、掃除機が異常停止した時にその故
障個所を特定できるように、自己診断運転モードを設け
ているので、使用者への迷惑を最小限にできる電気掃除
機が得られる。
[Operation] Since the rotary brush is in direct contact with the floor,
During cleaning, a change occurs in the current of the rotary brush drive nozzle motor. Since the peak value of the current flowing through the nozzle motor varies depending on the person operating the suction port and the surface to be cleaned, when the peak value of the current exceeds the first set value continuously for more than the first set time, the rotary brush Since it seems that the nozzle motor is locked, adjusting the phase control angle of the nozzle motor and lowering the applied voltage will reduce the current flowing through the nozzle motor and prevent damage to the area around the commutator. Furthermore, the output of the current detection circuit continuously changes to the second set value.
By determining that the rotary brush is locked and stopping the operation of the nozzle motor only when the set time has exceeded , it is possible to accurately determine whether the rotary brush is locked and protect the nozzle motor without impairing usability. next,
During cleaning, if the rotary brush locks while controlling the rotation speed of the fan motor based on the fuzzy calculation result using the input fluctuation range Δpbi of the nozzle motor current that changes depending on the type of floor surface, Since the fan motor rotation speed is automatically switched to be controlled based on the fuzzy calculation result using the static pressure fluctuation range ΔH as input,
Improved usability. Next, when the suction port is sealed, the air volume becomes zero, and the cooling air volume of the fan motor also becomes zero. However, when the motor is rotated at a constant speed, the magnitude of the motor load current at this time is continuously greater than a certain set value. Since the operation of the fan motor is stopped when the temperature decreases, the fan motor can be thermally protected. Next, in the event of a momentary power interruption or voltage change that causes the motor to go into an uncontrolled state, a zero-cross detection circuit detects the presence or absence of an AC power source, a 100% duty detection circuit detects 100% duty caused by the voltage drop, and the fan Since the speed command is corrected to prevent the motor from going into an uncontrolled state, excessive current will not flow to the motor even when the power is restored or when the voltage suddenly increases, and the fan motor can be protected in terms of current. Next, depending on the operation state of the vacuum cleaner, there is a standby operation state and a cleaning operation state, so when the vacuum cleaner is not cleaning, the power is low, resulting in energy savings and noise reduction, and when the vacuum cleaner is cleaning, the power is high, which reduces the amount of suction required. It provides more power and is easier to use. Furthermore, since a self-diagnosis operation mode is provided so that the location of the failure can be identified when the vacuum cleaner stops abnormally, a vacuum cleaner that can minimize inconvenience to the user can be obtained.

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図1〜図22によ
り説明する。本実施例では掃除機の駆動源として可変速
モータをファンモータとして使用することを前提として
いる。可変速モータとしては、入力を制御することによ
って速度が変わる交流整流子モータ,位相制御モータ,
インバータ駆動のインダクションモータ,リラクタンス
モータ、あるいはブラシレスモータ等が考えられるが、
本一実施例では、機械的な摺動を伴うブラシを持たず、
それ故長寿命で、また、制御応答性の良いブラシレスモ
ータをファンモータとして用いた例について説明する。
Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 22. In this embodiment, it is assumed that a variable speed motor is used as a fan motor as the drive source of the vacuum cleaner. Variable speed motors include AC commutator motors whose speed changes by controlling the input, phase control motors,
Possible options include inverter-driven induction motors, reluctance motors, or brushless motors.
In this embodiment, there is no brush that involves mechanical sliding;
Therefore, an example will be described in which a brushless motor with a long life and good control response is used as a fan motor.

【0019】さらに、本発明では基本的には吸口にロー
タリブラシを駆動するノズルモータを有するものを前提
とし、ノズルモータとしては直流マグネットモータ,交
流整流子モータが考えられるが、本一実施例では整流回
路内蔵の直流マグネットモータを用いた例について説明
する。また、掃除機本体中にフィルタの目詰まり検出の
ための圧力センサ(半導体圧力センサ)およびファンモ
ータあるいは制御回路の過温度保護のための温度センサ
(サーミスタなど)を設けた例について説明する。
Furthermore, the present invention basically assumes that the suction port has a nozzle motor that drives a rotary brush, and the nozzle motor may be a DC magnet motor or an AC commutator motor, but in this embodiment, An example using a DC magnet motor with a built-in rectifier circuit will be explained. Further, an example will be described in which a pressure sensor (semiconductor pressure sensor) for detecting filter clogging and a temperature sensor (thermistor or the like) for protecting the fan motor or control circuit from overtemperature are provided in the vacuum cleaner body.

【0020】図1は制御回路の概略構成を示すブロック
図、図2は制御回路の全体構成を示す。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a control circuit, and FIG. 2 shows an overall configuration of the control circuit.

【0021】図において、16はインバータ制御装置を
示している。29は交流電源で、この電源29を整流回
路21で整流し、コンデンサ22にて平滑してインバー
タ回路20に直流電圧Edを供給するものである。イン
バータ回路20はTR1〜TR6と、それぞれのトラン
ジスタTR1〜TR6 に並列に接続された還流ダイオ
ードD1〜D6から構成された120度通電形インバー
タである。トランジスタTR1 〜TR3は、正のア−
ムを構成する。トランジスタTR4〜TR6 は負のア
ームを構成し、それぞれの通流期間は電気角の120度
で、三角波発生回路38とのつきあわせによりパルス幅
変調(PWM)される。R1 は、負アームを構成する
トランジスタTR4〜TR6のエミッタ側とコンデンサ
22のマイナス側との間に接続された比較的低い抵抗で
ある。
In the figure, 16 indicates an inverter control device. Reference numeral 29 denotes an AC power source, which is rectified by a rectifier circuit 21, smoothed by a capacitor 22, and supplies a DC voltage Ed to the inverter circuit 20. The inverter circuit 20 is a 120 degree conduction type inverter comprised of transistors TR1 to TR6 and free wheel diodes D1 to D6 connected in parallel to the respective transistors TR1 to TR6. Transistors TR1 to TR3 have positive arc
configure the system. The transistors TR4 to TR6 constitute a negative arm, each conducting period is 120 electrical degrees, and is subjected to pulse width modulation (PWM) in conjunction with the triangular wave generating circuit 38. R1 is a relatively low resistance connected between the emitters of transistors TR4 to TR6 forming the negative arm and the negative side of capacitor 22.

【0022】FMはファン駆動用モータであるブラシレ
スモータで(以下、ファンモータと称す)、2極の永久
磁石からなる回転子Rと、電機子巻線U,V,Wとを有
している。これらの巻線U,V,Wに流れる負荷電流I
Dは前記抵抗R1の電圧降下として検出できる。ファン
モータFMの速度制御回路は、回転子Rの磁極位置をホ
ール素子17等で検出する磁極位置検出回路18、前述
した負荷電流ID を検出し増幅するファンモータ電流
検出回路23、前記トランジスタTR1〜TR6を駆動
するベースドライバ15、及び前記検出回路18から得
られた検出信号18Sにもとづいてベースドライバ15
を駆動するマイクロコンピュータ19とから主要構成さ
れる。 30は、実際の使用者が操作する運転スイッチ、36は
、サービスマンが操作する自己診断運転スイッチである
FM is a brushless motor that is a fan drive motor (hereinafter referred to as a fan motor), and has a rotor R made of two-pole permanent magnets and armature windings U, V, and W. . The load current I flowing through these windings U, V, and W
D can be detected as a voltage drop across the resistor R1. The speed control circuit of the fan motor FM includes a magnetic pole position detection circuit 18 that detects the magnetic pole position of the rotor R using a Hall element 17, a fan motor current detection circuit 23 that detects and amplifies the load current ID described above, and the transistors TR1 to Based on the base driver 15 that drives the TR 6 and the detection signal 18S obtained from the detection circuit 18, the base driver 15
It mainly consists of a microcomputer 19 that drives the. 30 is an operation switch operated by an actual user, and 36 is a self-diagnosis operation switch operated by a service person.

【0023】一方、26は掃除機の吸口側に設けられた
ロータリブラシ10を駆動するノズルモータであり、交
流電源29をトライアック(FLS)25で位相制御す
ることにより電力が供給される。24はトライアック2
5の点孤回路で点孤信号24Sを出力し、27はノズル
モータ26に流れる負荷電流IN の電流検出器であり
、28は電流検出器27の出力信号を検出し増幅するノ
ズルモータ電流検出回路である。
On the other hand, 26 is a nozzle motor that drives the rotary brush 10 provided on the suction side of the vacuum cleaner, and power is supplied by controlling the phase of an AC power source 29 with a triac (FLS) 25. 24 is triac 2
The ignition circuit 5 outputs the ignition signal 24S, 27 is a current detector for the load current IN flowing through the nozzle motor 26, and 28 is a nozzle motor current detection circuit that detects and amplifies the output signal of the current detector 27. It is.

【0024】磁極位置検出回路18はホール素子17か
らの信号を受けて、回転子Rの磁極位置信号18Sを生
成するものである。この磁極位置信号18Sは電機子巻
線U,V,Wの電流切り替え(転流)に用いることに加
え、回転速度を検出する信号としても用いるものである
。マイクロコンピュータ19は、この磁極位置信号18
Sを一定のサンプリング内の数を数えることにより、速
度を求めるものである。
The magnetic pole position detection circuit 18 receives the signal from the Hall element 17 and generates a magnetic pole position signal 18S of the rotor R. This magnetic pole position signal 18S is used not only for current switching (commutation) of the armature windings U, V, and W, but also as a signal for detecting rotational speed. The microcomputer 19 receives this magnetic pole position signal 18
The speed is determined by counting the number of S within a certain sampling.

【0025】ファンモータFMの負荷電流IDの検出回
路23は、抵抗R1の電圧降下をピークホールド回路(
図示せず)を介して直流分に変換し、かつ増幅してファ
ンモータFMの負荷電流ID を得るものである。
The detection circuit 23 for the load current ID of the fan motor FM uses a peak hold circuit (
(not shown) into a DC component and amplifies it to obtain the load current ID of the fan motor FM.

【0026】ノズルモータ(整流回路を内蔵している)
26の負荷電流IN用の検出回路28は、電流検出器2
7の出力信号が交流であるので、整流して直流分に変換
し、かつ増幅してノズルモータ26の負荷電流IN を
得るものである。
[0026] Nozzle motor (with built-in rectifier circuit)
The detection circuit 28 for the load current IN of 26 includes the current detector 2
Since the output signal 7 is an alternating current, it is rectified and converted into a direct current component, and amplified to obtain the load current IN of the nozzle motor 26.

【0027】マイクロコンピュータ19は、セントラル
プロセッシングユニット(CPU)19−1,リードオ
ンリーメモリ(ROM)19−2、およびランダムアク
セスメモリ(RAM)19−3を含んでおり、これらは
図示しないがアドレスバス及びコントロールバスなどに
よって相互に接続されている。そして、ROM19−2
には、ファンモータFMを駆動するのに必要なプログラ
ム、例えば、速度の演算処理,速度制御処理(ASR)
,電流制御処理(ACR),ノズルモータの電流検出処
理,ファンモータの電流検出処理及び静圧検出処理等を
記憶させてある。RAM19−3は、前記ROM19−
2に記憶させた種々のプログラムを実行するのに際し、
必要な各種の外部データを読み書きするのに用いられる
The microcomputer 19 includes a central processing unit (CPU) 19-1, a read-only memory (ROM) 19-2, and a random access memory (RAM) 19-3, which are connected to an address bus (not shown). and are interconnected by a control bus or the like. And ROM19-2
includes programs necessary to drive the fan motor FM, such as speed calculation processing and speed control processing (ASR).
, current control processing (ACR), nozzle motor current detection processing, fan motor current detection processing, static pressure detection processing, etc. are stored. The RAM 19-3 is the ROM 19-3.
When executing various programs stored in 2,
It is used to read and write various necessary external data.

【0028】トランジスタTR1〜TR6は、マイクロ
コンピュータで生成,処理された点孤信号19Sに応じ
、ベースドライバ15によりそれぞれ駆動される。
Transistors TR1 to TR6 are each driven by a base driver 15 in response to a firing signal 19S generated and processed by a microcomputer.

【0029】トライアック25は、交流電源29のゼロ
クロス検出回路32にもとづいて同じくマイクロコンピ
ュータ19で処理,生成された点孤信号19Dに応じ、
点孤回路24により駆動される。
The triac 25 responds to the firing signal 19D which is also processed and generated by the microcomputer 19 based on the zero cross detection circuit 32 of the AC power supply 29.
It is driven by the ignition circuit 24.

【0030】静圧検出回路31は掃除機本体内の圧力セ
ンサ8の出力を静圧に変換するとともに、マイクロコン
ピュータ19からの信号を受けて変換ゲインを決定し、
温度検出回路34は掃除機本体内に設けた温度センサ3
7からファンモータ17あるいはインバータ制御装置1
6の動作温度を検出する。
The static pressure detection circuit 31 converts the output of the pressure sensor 8 inside the vacuum cleaner body into static pressure, and also determines a conversion gain in response to a signal from the microcomputer 19.
The temperature detection circuit 34 is a temperature sensor 3 provided inside the vacuum cleaner body.
7 to fan motor 17 or inverter control device 1
6 operating temperature is detected.

【0031】デューティ100%検出回路33はファン
モータFMの電機子巻線U,V,Wの電流切り替え(転
流)信号である点孤信号19Dと三角波信号38Sとの
比較によりパルス幅変調された点孤信号15Sからトラ
ンジスタTR1〜TR6がチョッピングされていないこ
とを検出したものである。35は、インバータ制御装置
16により駆動されるファンモータFMの運転状態を表
すための表示回路である。
The 100% duty detection circuit 33 performs pulse width modulation by comparing the firing signal 19D, which is a current switching (commutation) signal for the armature windings U, V, and W of the fan motor FM, with the triangular wave signal 38S. It is detected from the firing signal 15S that the transistors TR1 to TR6 are not chopped. 35 is a display circuit for indicating the operating state of the fan motor FM driven by the inverter control device 16.

【0032】この種のブラシレスファンモータFMは、
電機子巻線に流れる電流がモータの出力トルクに対応す
るので逆に印加電流を変えれば出力トルクを可変にでき
る。すなわち、印加電流を調整することにより、モータ
の出力を連続的に任意に変えることができる。また、イ
ンバータの駆動周波数を変えることにより、ファンモー
タFMの回転速度を自由に変えることができる。
This type of brushless fan motor FM is
Since the current flowing through the armature winding corresponds to the output torque of the motor, the output torque can be varied by changing the applied current. That is, by adjusting the applied current, the output of the motor can be changed continuously and arbitrarily. Further, by changing the drive frequency of the inverter, the rotation speed of the fan motor FM can be freely changed.

【0033】本発明の電気掃除機は、このようなブラシ
レスモータを用いるものである。
The vacuum cleaner of the present invention uses such a brushless motor.

【0034】次に、図3は掃除機の全体構成、図4はパ
ワーブラシ吸口の内部構造を示したものである。
Next, FIG. 3 shows the overall structure of the vacuum cleaner, and FIG. 4 shows the internal structure of the power brush suction port.

【0035】図3と図4において、1は掃除床面、2は
掃除機の本体、3はホ−ス、4は手元スイッチ部、5は
延長感、6はロータリブラシ10を駆動するノズルモー
タ26内蔵のパワーブラシ吸口、7はフィルタ、8はフ
ィルタ7の目詰まり度合いを検知する圧力センサ、37
はファンモータFMあるいはインバータ制御装置16の
過温度を検知する温度センサ、35は掃除機の運転状態
を示すLEDなどから構成される表示回路である。パワ
ーブラシ吸口6の吸口ケース6Aの内部には、ノズルモ
ータ26,ロータリブラシ10、それに取り付けられた
ハケ11がある。12はノズルモータ26の駆動力をロ
ータリブラシ10に伝えるタイミングベルト、13は吸
引延長管、14はローラである。ノズルモータ26の電
源リード線9は、延長管5中に設けられた電源線5Aに
接続されている。
In FIGS. 3 and 4, 1 is the floor surface to be cleaned, 2 is the main body of the vacuum cleaner, 3 is the hose, 4 is the hand switch, 5 is the extension, and 6 is the nozzle motor that drives the rotary brush 10. 26 built-in power brush suction port, 7 a filter, 8 a pressure sensor that detects the degree of clogging of the filter 7, 37
Reference numeral 35 is a temperature sensor for detecting overtemperature of the fan motor FM or the inverter control device 16, and 35 is a display circuit composed of an LED that indicates the operating status of the vacuum cleaner. Inside the suction case 6A of the power brush suction port 6, there are a nozzle motor 26, a rotary brush 10, and a brush 11 attached thereto. 12 is a timing belt that transmits the driving force of the nozzle motor 26 to the rotary brush 10, 13 is a suction extension tube, and 14 is a roller. A power lead wire 9 of the nozzle motor 26 is connected to a power wire 5A provided in the extension tube 5.

【0036】これより、ノズルモータ26が電力供給さ
れ回転すると、タイミングベルト12を介してロータリ
ブラシ10が回転する。ロータリブラシ10が回転して
いる時にパワーブラシ吸口6を床面1に接触させると、
ロータリブラシ10にはハケ11が付いているので、ハ
ケ11が床面1に接し、ノズルモータ26の負荷電流I
N が大きくなる。ところで、種々実験の結果、ノズル
モータ26は、一方向回転なのでロータリブラシ10も
一方向回転となり、パワーブラシ吸口6を前後に操作し
た場合、ロータリブラシ10を回転させた時にパワーブ
ラシ吸口6が進む方向にパワーブラシ吸口6を操作した
場合にはノズルモータ26の負荷電流IN が小さくな
り、逆方向にパワーブラシ吸口6を操作した場合にはノ
ズルモータ26の負荷電流IN が大さくなることがわ
かった。
From this, when the nozzle motor 26 is supplied with power and rotates, the rotary brush 10 rotates via the timing belt 12. When the power brush suction port 6 is brought into contact with the floor surface 1 while the rotary brush 10 is rotating,
Since the rotary brush 10 is equipped with a brush 11, the brush 11 is in contact with the floor surface 1, and the load current I of the nozzle motor 26 is
N becomes larger. By the way, as a result of various experiments, since the nozzle motor 26 rotates in one direction, the rotary brush 10 also rotates in one direction, and when the power brush suction port 6 is operated back and forth, the power brush suction port 6 advances when the rotary brush 10 is rotated. It has been found that when the power brush suction port 6 is operated in the direction shown in FIG. Ta.

【0037】そこで、次に吸口操作に応じたノズルモー
タの負荷電流の変化について説明する。まず、図5はノ
ズルモータの位相制御用のゼロクロス検出回路、図6は
ノズルモータに印加される電圧,電流波形を示したもの
である。
Next, a description will be given of changes in the load current of the nozzle motor in response to the suction port operation. First, FIG. 5 shows a zero-cross detection circuit for phase control of the nozzle motor, and FIG. 6 shows the voltage and current waveforms applied to the nozzle motor.

【0038】図5と図6において、交流電源29が図6
(イ)中の電圧VSであると、抵抗R2,フォトカプラ
PS,抵抗R3からなるゼロクロス検出回路32により
、図6(ロ)に示すゼロクロス信号32Sが得られる。 マイクロコンピュータ19はこのゼロクロス信号32S
の立上りに同期している図6(ハ)に示すカウントタイ
マを同期させ、カウントタイマがゼロになった時、マイ
クロコンピュータ19からFLS25への点孤信号19
Dを出力する(図示していないが、ゼロクロス信号の立
ち下がりに同期してカウントタイマを動作させるように
ゼロクロス信号32Sを反転させてもよい)。これによ
って、ノズルモータ26には図6(イ)に示す負荷電流
IN が流れ、位相制御によってノズルモータ26の回
転速度、いわゆる入力が制御される。
In FIGS. 5 and 6, the AC power supply 29 is
When the voltage VS is in (a), a zero-crossing signal 32S shown in FIG. 6(b) is obtained by the zero-crossing detection circuit 32 consisting of a resistor R2, a photocoupler PS, and a resistor R3. The microcomputer 19 receives this zero cross signal 32S.
The count timer shown in FIG. 6(c) is synchronized with the rising edge of , and when the count timer reaches zero, the firing signal 19 from the microcomputer 19 to the FLS 25
(Although not shown, the zero-crossing signal 32S may be inverted so that the count timer is operated in synchronization with the fall of the zero-crossing signal). As a result, a load current IN shown in FIG. 6A flows through the nozzle motor 26, and the rotational speed of the nozzle motor 26, so-called input, is controlled by phase control.

【0039】図7はノズルモータの電流検出回路構成と
出力例を示したものである。ノズルモータ26へ供給さ
れる負荷電流IN は図6(ィ)に示したように断続し
た交流電流波形であるので、カレントトランスからなる
電流検出器27で負荷電流INを検出し、電流検出回路
28に入力する。そして、電流検出回路28は全波整流
増幅回路28A,ダイオードD10,ピークホールド回
路28Bにより、図7(ロ)に示す負荷電流INのピー
ク電流に対応した直流電圧信号VDP に変換する(負
荷電流IN のピーク電流を検出するのは、ノズルモー
タ26に悪影響を与えるのはピーク電流であり、かつ吸
口操作に対して顕著に変化するのはこのピーク電流であ
るからである)。この出力信号VDPは吸口操作時には
図7(ハ)に示すように、吸口の操作に対応して電圧V
MXとVMNの間で変化する。この両電圧の差(VMX
−VMN)を検出電圧の変動幅VMB、この両電圧の平
均値(VMX−VMN)/2である検出電圧の平均値V
AVとする。
FIG. 7 shows the current detection circuit configuration and output example of the nozzle motor. Since the load current IN supplied to the nozzle motor 26 has an intermittent alternating current waveform as shown in FIG. Enter. Then, the current detection circuit 28 converts the load current IN into a DC voltage signal VDP corresponding to the peak current of the load current IN shown in FIG. The reason for detecting the peak current is that it is the peak current that has an adverse effect on the nozzle motor 26, and it is this peak current that changes significantly with respect to the suction operation). When the mouthpiece is operated, this output signal VDP is a voltage VDP corresponding to the mouthpiece operation, as shown in FIG. 7(c).
Varies between MX and VMN. The difference between these two voltages (VMX
-VMN) is the fluctuation range of the detection voltage VMB, and the average value of the detection voltage is the average value of both voltages (VMX-VMN)/2.
AV.

【0040】図8はロータリブラシロック時の位相制御
角の変化に対する検出電圧の平均値VAVを示したもの
である。ロータリブラシのロック時、位相制御角が大き
い場合にはノズルモータへの印加電圧が小さいので検出
電圧の平均値VAVも小さいが、位相制御角を小さくす
るに従ってノズルモータへの印加電圧が大きくなるので
検出電圧の平均値VAVも大きくなる。従って、この検
出電圧の平均値VAVの大きさからロータリブラシのロ
ックを検出できることになるが、吸口操作によってこの
検出電圧の平均値VAVが変化する。
FIG. 8 shows the average value VAV of the detected voltage with respect to changes in the phase control angle during rotary brush locking. When the rotary brush is locked, if the phase control angle is large, the voltage applied to the nozzle motor is small, so the average value of the detected voltage VAV is also small. However, as the phase control angle becomes smaller, the voltage applied to the nozzle motor increases. The average value VAV of the detection voltage also increases. Therefore, locking of the rotary brush can be detected from the magnitude of the average value VAV of the detected voltage, but the average value VAV of the detected voltage changes depending on the mouthpiece operation.

【0041】図9は吸口操作中にロータリブラシがロッ
クした時の検出電圧の平均値VAVの変化を示したもの
である。掃除機を駆動して吸口を操作すると、検出電圧
の平均値VAVには図中に示す変動が現れるが(ノズル
モータの位相制御角θ1)、ロータリブラシがロックす
ると検出電圧の平均値VAVがピークホールド回路の作
用により急増する。この時、第1の設定値V01以上の
平均値VAVが連続して第1の設定時間T1以上経過す
ればロータリブラシのロック状態と判定する。ロータリ
ブラシがロック状態の時には、ノズルモータの負荷電流
が非常に大きくなるので、ノズルモータの運転を停止す
ればノズルモータの整流子周りの損傷を防ぐことができ
ることになるが、操作者の意図と異なる場合も生じ、か
えって使い勝手上からは不便となる。
FIG. 9 shows the change in the average value VAV of the detected voltage when the rotary brush is locked during suction operation. When the vacuum cleaner is driven and the suction mouth is operated, the average value VAV of the detected voltage fluctuates as shown in the figure (nozzle motor phase control angle θ1), but when the rotary brush locks, the average value VAV of the detected voltage peaks. It increases rapidly due to the action of the hold circuit. At this time, if the average value VAV that is greater than or equal to the first set value V01 continues to exceed the first set time T1, it is determined that the rotary brush is in a locked state. When the rotary brush is in a locked state, the load current of the nozzle motor becomes extremely large, so if the nozzle motor is stopped, damage to the area around the nozzle motor commutator can be prevented. There may be cases where the numbers are different, which may actually be inconvenient in terms of usability.

【0042】そこで、ロータリブラシのロック状態と判
定した時には、位相制御角をθ2 に大きくしてノズル
モータへの印加電圧を下げ、この時に第2の設定値V0
2以上の平均値VAVが連続して第2の設定時間T2 
以上経過すればロータリブラシのロックと判定し、ノズ
ルモータの運転を停止する。これにより、操作者が例え
ば吸口を床面に放置した状態において、検出電圧の平均
値VAVが第1の設定値V01を超えた場合およびロー
タリブラシのロック状態と判定時に操作者がまた吸口を
操作すれば、ロータリブラシが回転するのでロータリブ
ラシのロック判定が解除される。ここで、ロータリブラ
シのロック状態と判定した場合にはノズルモータへの印
加電圧を下げているので、ノズルモータに流れる負荷電
流が小さく、整流子周りの損傷を防ぐことができる。な
お、図10には上記ロータリブラシのロック判定のフロ
ーチャートを示している。図中の点線で示した処理は、
図8中に示したように、位相制御角θによって検出電圧
の平均値VAVが変化することから、ロータリブラシの
ロック判定の精度をより高めるために一点鎖線で示す第
1の設定値VAV´にした時に、このVAV´を演算に
て求めるものである。
Therefore, when it is determined that the rotary brush is in the locked state, the phase control angle is increased to θ2, the voltage applied to the nozzle motor is lowered, and at this time the second set value V0 is
The average value VAV of 2 or more continues for a second set time T2
If this elapses, it is determined that the rotary brush is locked, and the operation of the nozzle motor is stopped. As a result, when the operator leaves the suction spout on the floor and the average value VAV of the detected voltage exceeds the first set value V01, or when it is determined that the rotary brush is in the locked state, the operator operates the suction mouth again. Then, since the rotary brush rotates, the lock determination of the rotary brush is released. Here, when it is determined that the rotary brush is in a locked state, the voltage applied to the nozzle motor is lowered, so the load current flowing to the nozzle motor is small, and damage to the area around the commutator can be prevented. Note that FIG. 10 shows a flowchart for determining whether the rotary brush is locked. The process indicated by the dotted line in the figure is
As shown in FIG. 8, since the average value VAV of the detected voltage changes depending on the phase control angle θ, the first setting value VAV′ shown by the dashed line is set to increase the accuracy of lock determination of the rotary brush. Then, this VAV' is calculated by calculation.

【0043】次に、掃除床面の判定方法について説明す
る。まず、図11はノズルモータの低速回転における、
吸口操作時のノズルモータの負荷電流の変化に対応した
検出電圧の変動幅VMBを、床面に応じて測定した結果
を示したものである。ここで、ファンモータの回転速度
は回転速度■から回転速度■の順に大きくなり、言い替
えれば順に吸込力が大きくなる。また、じゅうたん■か
らじゅうたん■は毛足の長さを表しており、順に長くな
る。図11において、検出電圧の変動幅VMBから掃除
床面の種類を推定できるか否かについて考える。回転速
度■の吸込力が弱い時には、変動幅VMBがゆかのとき
ゼロであるのに対し、たたみ順目(いぐさの並び方向に
吸口を操作した場合),たたみ逆目(いぐさの並び方向
と直交して吸口を操作した場合),じゅうたんの順に大
きくなるが、たたみ逆目の場合がじゅうたん■より大き
くなっている。回転速度■、回転速度■の場合について
も同様となり、単に変動幅VMBの大小で床面の種類を
判定できない。しかし、ゆかとそれ以外の判定はできる
ことがわかる。
Next, a method for determining the floor surface to be cleaned will be explained. First, FIG. 11 shows the low speed rotation of the nozzle motor.
This figure shows the results of measuring the fluctuation width VMB of the detected voltage corresponding to the change in the load current of the nozzle motor during suction operation, depending on the floor surface. Here, the rotational speed of the fan motor increases in the order of rotational speed (2) to rotational speed (2), or in other words, the suction force increases in order. Also, carpet ■ to carpet ■ represent the length of the hair, increasing in order. In FIG. 11, we will consider whether the type of floor surface to be cleaned can be estimated from the fluctuation range VMB of the detected voltage. When the suction force at rotational speed ■ is weak, the fluctuation range VMB is zero when the rushes are lined up, but when the suction is operated in the direction of the rows of rushes, it is (If you operate the suction spout), the size increases in the order of the carpet, but the case with the reverse side of the fold is larger than the carpet ■. The same holds true for the rotation speeds ■ and ■, and the type of floor surface cannot be determined simply based on the magnitude of the variation width VMB. However, it turns out that it is possible to judge Yuka and others.

【0044】図12はノズルモータの高速回転における
、吸口操作時のノズルモータの負荷電流の変化に対応し
た検出電圧の変動幅VMBを、床面に応じて測定した結
果を示したものである。図12において、ノズルモータ
が高速回転の時には、ファンモータの回転速度■から回
転速度■にほとんど係らず、検出電圧の変動幅VMBが
ゆか,たたみ,じゅうたん■〜■の順に大きくなってい
るので、ここで床面の種類が何であるかを判定できるこ
とになる。すなわち、床面の判定結果に応じてノズルモ
ータとファンモータの回転速度を調整することにより、
検出電圧の変動幅VMBを用いて掃除床面を判定できる
ことになる。
FIG. 12 shows the results of measuring the fluctuation range VMB of the detected voltage corresponding to the change in the load current of the nozzle motor during suction operation during high-speed rotation of the nozzle motor, depending on the floor surface. In FIG. 12, when the nozzle motor is rotating at high speed, the fluctuation range VMB of the detected voltage increases in the order of Yuka, Tatami, and Carpet ■ to ■, almost regardless of the rotation speed ■ from fan motor rotation speed ■. Here, the type of floor surface can be determined. In other words, by adjusting the rotational speed of the nozzle motor and fan motor according to the judgment result of the floor surface,
The floor surface to be cleaned can be determined using the variation width VMB of the detected voltage.

【0045】今までは、ノズルモータの電流のピーク値
である検出電圧の変動幅VMBを用いた床面判定につい
て述べたが、掃除機本体中に設けた圧力センサの出力を
用いた床面の判定方法について説明する。
Up to now, we have described the floor surface determination using the fluctuation range VMB of the detected voltage, which is the peak value of the nozzle motor current. The determination method will be explained.

【0046】図13はファンモータの回転速度に対する
静圧の変動幅HMBを、床面に応じて測定した結果を示
したものである。図13において、ファンモータの回転
速度にもよるが、ゆかとたたみは判定できるが、たたみ
かじゅうたんかの区別ができないことがわかる。
FIG. 13 shows the results of measuring the variation width HMB of static pressure with respect to the rotational speed of the fan motor depending on the floor surface. In FIG. 13, it can be seen that depending on the rotational speed of the fan motor, it is possible to determine whether a yukata or a tatami is used, but it is not possible to distinguish between a tatami or a rug.

【0047】また、検出電圧の変動幅VMBと静圧の変
動幅HMBは、使用者の操作力や掃除床面の状態および
ロータリブラシのハケの種類によっても異なるので、単
なる床面判定では判定間違いを起こす可能性がある。そ
こで、あいまいさを考慮できるFUZZY推論を用いて
掃除床面の判定間違いをカバーする。
[0047] In addition, the fluctuation range VMB of the detected voltage and the fluctuation range HMB of static pressure vary depending on the operating force of the user, the condition of the floor surface to be cleaned, and the type of brush of the rotary brush, so simply determining the floor surface may result in incorrect judgment. may occur. Therefore, we use FUZZY inference that can take ambiguity into account to cover errors in determining the floor surface to be cleaned.

【0048】まず、図14はファンモータの運転モ−ド
を示したものである。ここで、掃除機の吸込力P0 は
風量Qと静圧Hとの積に比例する。図14において、風
量Q一定制御は吸口部での必要最小限の風量を常に確保
するもので、フィルタの目詰まりに応じてその圧力損失
分だけ静圧が大きくなる。静圧H一定制御は床面と吸口
部との密着性を緩和するもので、例えば吸口に異物がく
っついても静圧がある程度までしか上昇しないので、そ
の異物を排除し易くなるという利点があり、風量が小さ
くなるに従って静圧が増加しているのは、フィルタ後部
の静圧一定制御であるためにフィルタ部の圧力損失分だ
け吸口側では静圧が増加することによる。なお、風量が
小さくなった場合には、ほとんど吸込力がないので、回
転速度N一定制御に移行させ、むだなパワーを省く。こ
の風量Q一定と静圧H一定の範囲をFUZZY制御で制
御する。
First, FIG. 14 shows the operating modes of the fan motor. Here, the suction force P0 of the vacuum cleaner is proportional to the product of the air volume Q and the static pressure H. In FIG. 14, the air volume Q constant control always ensures the minimum required air volume at the suction port, and as the filter becomes clogged, the static pressure increases by the pressure loss. Constant static pressure H control reduces the adhesion between the floor surface and the mouthpiece, and has the advantage that, for example, even if a foreign object sticks to the mouthpiece, the static pressure will only rise to a certain extent, making it easier to remove the foreign object. The reason why the static pressure increases as the air volume decreases is because the static pressure at the rear of the filter is controlled to be constant, so the static pressure increases on the suction side by the pressure loss in the filter section. Note that when the air volume becomes small, there is almost no suction force, so the rotation speed N is controlled to be constant to save unnecessary power. This range of constant air volume Q and constant static pressure H is controlled by FUZZY control.

【0049】一方、掃除していない時にファンモータの
パワーを上げていると、運転音がうるさいばかりでなく
、パワーのむだである。そこで、待機運転モードを設け
、吸口を操作して掃除しているときのみパワーアップし
てFUZZY制御に移行し、そうでないときはパワーダ
ウンして待機運転状態に戻るモードとした。待機運転モ
ードでは掃除状態か否かの判定精度を高めるために、回
転速度N一定制御からある風量になったら風量一定制御
とし、ある静圧になったら回転速度一定制御とした。
On the other hand, if the power of the fan motor is increased when cleaning is not being performed, not only will the operation be noisy, but the power will be wasted. Therefore, a standby operation mode was provided, in which the power is increased and the control is switched to FUZZY control only when the suction mouth is being operated for cleaning, and when the suction port is not being operated, the power is reduced and the mode returns to the standby operation state. In the standby operation mode, in order to increase the accuracy of determining whether or not the cleaning state is in progress, the constant rotational speed N control is changed to constant airflow control when a certain airflow rate is reached, and the constant rotational speed control is changed to constant rotational speed control when a certain static pressure is reached.

【0050】次に、FUZZY制御について述べる。図
15は一般的なFUZZY推論法を示したものである。 すなわち、FUZZY推論では『if−thenル−ル
』の前件部と後件部からなり、ル−ル1では前件部の入
力x1 のメンバシップA11に対する適合度と入力x
2 のメンバシップA12に対する適合度の小さい方の
適合度から、後件部の出力のメンバシップB1の面積を
求める。ルール2でも同様にして出力のメンバシップB
2の面積を求める。 そして、ルール数分の面積を重ね合わせ、重心を求める
ものである。
Next, FUZZY control will be described. FIG. 15 shows a general FUZZY inference method. In other words, FUZZY inference consists of an antecedent part and a consequent part of the "if-then rule", and in rule 1, the fitness of the antecedent part input x1 to membership A11 and the input x
The area of membership B1 of the output of the consequent part is determined from the smaller fitness of membership A12 of 2. Similarly in rule 2, output membership B
Find the area of 2. Then, the areas corresponding to the number of rules are superimposed to find the center of gravity.

【0051】図23は電気掃除機用に検討したルール表
を示したものである。前件部のメンバシップ関数として
VS〜VLを用い、FUZZY推論の入力としてノズル
モータの電流の変動幅Δpbi(もしくは静圧の変動幅
ΔH)と風量Q(もしくは静圧H)を用いた(表中には
判り易いように例としてメンバシップ関数と変動幅Δp
bi、メンバシップ関数と変動幅ΔHとを対応させて示
している)。後件部のメンバシップ関数としてはNB〜
PBを用い、ZOが制御の落ち着く先である。図16は
電気掃除機用に検討した入力とメンバシップ関数の関係
である。規格化入力の変動幅Δpbi(ΔH)と風量Q
(静圧H)および出力Δyを15ステップにプリスケー
ルし、それぞれの適合度を8ステップとした。図17は
FUZZY演算による風量指令Qcmdと静圧指令Hc
mdの算出方法を示したものである。図23に示したF
UZZY推論ルールに従い、変動幅Δpbi(もしくは
変動幅ΔH)と風量指令Qcmd(もしくは静圧指令H
cmd)をプリスケールしてFUZZY演算と重心演算
とを行って出力の変化分Δyを求め、それを積分してF
UZZY演算の出力とし、最後にポストスケールして風
量指令Qcmd(もしくは静圧指令Hcmd)を求める
ようにした。出力の変化分Δyを積分してFUZZY演
算の出力としたのは、出力の安定性を持たせるためであ
る。図18は電流変動幅Δpbiに対する風量指令Qc
mdの出力例を示したものである。これより、入力であ
る変動幅Δpbi(もしくは変動幅ΔH)の大きさに応
じて出力の風量指令Qcmd(もしくは静圧指令Hcm
d)が階段状に変化していることがわかる。出力を階段
状にしたのは、掃除床面がゆからしい,たたみらしい,
およびじゅうたんらしい時に出力を一定化するためであ
る。すなわち、FUZZY演算を用い、さらに操作者に
よって異なる入力の差異を補うために風量指令Qcmd
(もしくは静圧指令Hcmd)を階段状にしたことによ
り、操作者に関係なく掃除床面に応じて最適な吸込力に
制御できる。
FIG. 23 shows a rule table studied for a vacuum cleaner. VS to VL were used as the membership functions of the antecedent part, and the nozzle motor current fluctuation range Δpbi (or static pressure fluctuation range ΔH) and air volume Q (or static pressure H) were used as inputs for the FUZZY inference (Table For easy understanding, the membership function and fluctuation width Δp are given as examples.
bi, the membership function and the fluctuation range ΔH are shown in correspondence). As a membership function of the consequent part, NB~
Using PB, ZO is where control settles. FIG. 16 shows the relationship between inputs and membership functions studied for a vacuum cleaner. Standardized input fluctuation range Δpbi (ΔH) and air volume Q
(Static pressure H) and output Δy were prescaled to 15 steps, and each degree of adaptation was set to 8 steps. Figure 17 shows the air volume command Qcmd and static pressure command Hc by FUZZY calculation.
This shows a method of calculating md. F shown in Figure 23
According to the UZZY inference rule, the fluctuation range Δpbi (or fluctuation range ΔH) and air volume command Qcmd (or static pressure command H
cmd), perform FUZZY calculation and center of gravity calculation to find the output change Δy, integrate it, and calculate F
This is used as the output of the UZZY calculation, and is finally post-scaled to obtain the air volume command Qcmd (or static pressure command Hcmd). The reason why the output change Δy is integrated and used as the output of the FUZZY calculation is to ensure stability of the output. FIG. 18 shows the air volume command Qc with respect to the current fluctuation range Δpbi.
This shows an example of md output. From this, the output air volume command Qcmd (or static pressure command Hcm
It can be seen that d) changes stepwise. The reason why the output is stair-shaped is because the floor to be cleaned is difficult to clean, seems to be tatami,
This is to stabilize the output when it is like a carpet. In other words, the FUZZY calculation is used, and the air volume command Qcmd is
(or the static pressure command Hcmd) in a step-like manner allows the suction force to be controlled to the optimum level depending on the floor surface to be cleaned, regardless of the operator.

【0052】次に、風量一定制御においては風量の演算
方法が問題となる。図19は風量演算式と風量一定制御
結果を示したものである。ファンモータの一般流体理論
とモータの特性式から、風量演算式として次の2つの式
が得られる。
Next, in the constant air volume control, the method of calculating the air volume becomes a problem. FIG. 19 shows the air volume calculation formula and the results of constant air volume control. From the general fluid theory of the fan motor and the motor characteristic equation, the following two equations can be obtained as air volume calculation equations.

【0053】[0053]

【数1】Qdata=I/N            
                        …
(数1)
[Equation 1] Qdata=I/N

(Number 1)

【0054】[0054]

【数2】Qdata=I×N/H          
                      …(数
2) ここで、Qdataは風量演算値、Iはファンモータの
トルク電流、Nはファンモータの回転速度、Hは静圧で
ある。図19(イ)は風量演算式として(数1)式のI
/N方式と(数2)式のI×N/H方式を用いた風量一
定制御結果を示し、図19(ロ)は風量演算式として(
数1)式と(数2)式の平均である(I/N+I×N/
H)/2方式を用いた風量一定制御結果を示している。 風量一定制御方法は、風量指令値の上限値と下限値の間
に風量演算値が入るようにファンモータの回転速度を調
整するものである。これより、風量指令どうり吸口部で
の風量を一定に制御できているが、精度が良いのは(ロ
)の方式である。図示していないが、静圧一定制御方法
は、同様に静圧指令値の上限値と下限値の間に静圧検出
値が入るようにファンモータの回転速度を調整するもの
である。
[Math 2] Qdata=I×N/H
(Math. 2) Here, Qdata is the air volume calculation value, I is the torque current of the fan motor, N is the rotation speed of the fan motor, and H is the static pressure. Figure 19 (a) shows I of formula (1) as the air volume calculation formula.
The results of constant air volume control using the /N method and the I×N/H method of formula (2) are shown in Figure 19 (b) as the air volume calculation formula (
(I/N+I×N/
The results of constant air volume control using the H)/2 method are shown. The constant air volume control method is to adjust the rotational speed of the fan motor so that the air volume calculation value falls between the upper limit and lower limit of the air volume command value. From this, the air volume at the suction port can be controlled to be constant according to the air volume command, but method (b) has the best accuracy. Although not shown, the constant static pressure control method similarly adjusts the rotational speed of the fan motor so that the detected static pressure value falls between the upper and lower limits of the static pressure command value.

【0055】図14で述べた吸口操作に対応したパワー
アップ,ダウンは、静圧の変化を検出して判定する。図
20は待機運転時とFUZZY制御時の静圧の変化を示
したものである。図20(イ)は圧力センサの出力ゲイ
ンを高くした(感度アップ)待機運転時に、吸口を床面
において前後に操作した場合における静圧の変化と、吸
口を持ち上げた状態から床面に着けた場合における静圧
の変化を示したものである。掃除状態であるか否かは鎖
線で囲んだ部分、すなわち静圧の微小な正方向変化を検
出して判定する。そして、掃除状態であると判定した場
合にはパワーアップして制御状態をFUZZY制御に移
行する。 図20(ロ)は圧力センサの出力ゲインを小さくした(
感度ダウン)FUZZY制御運転時に、掃除中に吸口を
掃除床面に放置した掃除状態でない場合の静圧の変化と
、吸口を床面に着けた状態から持ち上げた場合における
静圧の変化を示したものである。掃除状態であるか否か
は鎖線で囲んだ部分、すなわち静圧の負方向変化を検出
して判定する。そして、掃除状態でないと判定した場合
にはパワーダウンして制御状態を待機運転に移行する。 なお、掃除状態でないとの判定に静圧の負方向変化を検
出して行う例について述べたが、静圧の変化がないこと
を検出して判定に用いても良い。
Power-up and power-down corresponding to the suction port operation described in FIG. 14 are determined by detecting changes in static pressure. FIG. 20 shows changes in static pressure during standby operation and during FUZZY control. Figure 20 (a) shows the change in static pressure when the mouthpiece is operated back and forth on the floor during standby operation with a high output gain of the pressure sensor (sensitivity increased), and the change in static pressure when the mouthpiece is moved back and forth from the lifted position to the floor. This figure shows the change in static pressure in the following cases. Whether or not it is in the cleaning state is determined by detecting the portion surrounded by the chain line, that is, a minute change in static pressure in the positive direction. If it is determined that the cleaning state is in progress, the power is increased and the control state is shifted to FUZZY control. Figure 20 (b) shows the output gain of the pressure sensor being reduced (
(Sensitivity down) During FUZZY control operation, we show the change in static pressure when the suction mouth is left on the floor to be cleaned during cleaning, and the change in static pressure when the suction mouth is lifted from the floor surface. It is something. Whether or not it is in the cleaning state is determined by detecting the area surrounded by the chain line, that is, a negative change in static pressure. If it is determined that the cleaning state is not present, the power is powered down and the control state is shifted to standby operation. Although an example has been described in which a negative change in static pressure is detected to determine that the cleaning state is not present, it is also possible to detect no change in static pressure and use it for the determination.

【0056】次に、使用吸口の判定について述べる。パ
ワーブラシ吸口とパワーブラシ吸口でないその他の吸口
との区別は、ノズルモータにゼロクロス信号をもとに瞬
間電圧を印加し、電流を検知すればパワーブラシ吸口,
検知できなければその他の吸口と判定し、パワーブラシ
吸口と判定すればFUZZY演算の入力にノズルモータ
の電流の変動幅Δpbiを用い、パワーブラシ吸口でな
いその他の吸口と判定すればFUZZY演算の入力に静
圧の変動幅ΔHを用いる。
Next, the determination of the mouthpiece to be used will be described. The difference between a power brush suction port and other suction ports that are not a power brush suction port is to apply an instantaneous voltage to the nozzle motor based on a zero-cross signal, and if a current is detected, it is a power brush suction port.
If it cannot be detected, it is determined that it is another suction port, and if it is determined that it is a power brush suction mouth, the fluctuation width Δpbi of the nozzle motor current is used as the input for the FUZZY calculation, and if it is determined that it is another suction port that is not the power brush suction mouth, it is used as the input for the FUZZY calculation. The static pressure fluctuation width ΔH is used.

【0057】次に、電源瞬断時の判定処理について述べ
る。電源瞬断が発生すると、ファンモータの制御系は速
度指令の回転速度とするために、電流指令を増加して最
後にはデューティ100%となって電圧制御状態(無制
御状態)となる。この時、電源電圧が復帰すればファン
モータの制御系が電圧制御状態となっているので、ファ
ンモータに過大電流が流れ、マグネットが減磁する恐れ
がある。このため、電源周波数の半サイクル時間の間に
ゼロクロス信号を検知できなければ電源瞬断状態と判定
し、ファンモータの回転速度指令を例えば最小として常
に回転速度制御状態にし、所定の時間以上ゼロクロス信
号を検知できなければ電源瞬断と判定し、掃除機の運転
を停止し、停止条件を表示回路に表示する。
[0057] Next, the determination process at the time of momentary power interruption will be described. When a momentary power interruption occurs, the fan motor control system increases the current command to achieve the rotational speed specified by the speed command, and finally the duty becomes 100%, resulting in a voltage control state (non-control state). At this time, if the power supply voltage is restored, the control system for the fan motor is in a voltage control state, so there is a risk that an excessive current will flow through the fan motor and the magnet will be demagnetized. Therefore, if a zero-cross signal cannot be detected during a half-cycle time of the power frequency, it is determined that there is a momentary power interruption, and the rotation speed command of the fan motor is set to the minimum, for example, and the rotation speed is always controlled. If it cannot detect this, it is determined that there is a momentary power outage, the vacuum cleaner stops operating, and the stop condition is displayed on the display circuit.

【0058】次に、デューティ100%の判定処理につ
いて述べる。デューティ100%になれば上記した不具
合を生じる。デューティ100%に至る条件としては、
上記の電源瞬断と電源電圧の低下がある。電源電圧の低
下時にファンモータの制御系は速度指令の回転速度とす
るために、電流指令を増加して最後には電圧制御状態の
デューティ100%に至り、この時、電源電圧が復帰す
れば電源瞬断と同一の不具合を生じることになる。図2
1にデューティ100%の検出回路を示す。デューティ
100%検出回路33は、電流指令とモータ電流検出値
を入力とした(比例+積分)回路と三角波発生回路38
の出力を入力としたコンパレータからなるチョッパ信号
発生回路33A,三角波発生回路38と(比例+積分)
回路とを介してデューティ100%信号を作成するデュ
ーティ100%信号発生回路33Bからなる。図22は
デューティ100%信号の一例を示したものである。す
なわち、例えば電源電圧の直流電圧が徐々に低下すると
、デューティ100%信号が徐々に現れ、最後には完全
なデューティ100%となる。従って、デューティ10
0%信号が確立したときにデューティ100%と判定し
、デューティ100%信号がなくなるようにファンモー
タの速度指令を下げる方向に補正する。これにより、常
に回転速度制御状態となり、上記した不具合を解消でき
ることになる。また、デューティ100%になってもフ
ァンモータが高速で回転していれば、逆起電力が大きく
、電源電圧の変動にたいして過大電流が流れることがな
いので、回転速度の大きさに応じてデューティ100%
運転処理を行えば良い。次に、フィルタ目詰まり判定処
理について述べる。フィルタの目詰まり判定は静圧の大
きさから判定できるが、吸口を掃除床面に着けても静圧
が変化するため、判定間違いを生じる可能性がある。 そこで、ファンモータの一般流体理論からフィルタの目
詰まりをH/N2 の大きさで判定することにした。フ
ィルタが目詰まった時には吸口部から流入する風量も少
なくなるので、ファンモータの冷却性能が低下し、モー
タの異常発熱が予想されるので、運転状態を図14に示
したようにFUZZY制御状態から待機運転状態に制御
状態を移行させ、モータに供給するパワ−を小さくして
モータの異常発熱を抑えるようにした。
Next, the process of determining whether the duty is 100% will be described. If the duty reaches 100%, the above-mentioned problems will occur. The conditions for reaching 100% duty are:
There is a momentary power outage and a drop in power supply voltage as mentioned above. When the power supply voltage drops, the fan motor control system increases the current command in order to maintain the rotation speed specified by the speed command, and finally reaches 100% duty in the voltage control state. At this time, when the power supply voltage returns, the power supply This will cause the same problem as a momentary power outage. Figure 2
1 shows a detection circuit with a duty of 100%. The 100% duty detection circuit 33 includes a (proportional + integral) circuit that inputs the current command and motor current detection value, and a triangular wave generation circuit 38.
A chopper signal generation circuit 33A consisting of a comparator that inputs the output of , a triangular wave generation circuit 38 (proportional + integral)
It consists of a 100% duty signal generation circuit 33B that generates a 100% duty signal via a circuit. FIG. 22 shows an example of a 100% duty signal. That is, for example, when the DC voltage of the power supply voltage gradually decreases, a 100% duty signal gradually appears, and finally the duty reaches 100%. Therefore, duty 10
When the 0% signal is established, it is determined that the duty is 100%, and the speed command of the fan motor is corrected in the direction of lowering so that the 100% duty signal disappears. As a result, the rotational speed is always controlled, and the above-mentioned problems can be solved. In addition, if the fan motor is rotating at high speed even when the duty is 100%, the back electromotive force will be large and excessive current will not flow in response to fluctuations in the power supply voltage. %
Just do the driving process. Next, filter clogging determination processing will be described. Filter clogging can be determined based on the magnitude of static pressure, but since the static pressure changes even when the suction port is placed on the floor surface to be cleaned, there is a possibility of incorrect determination. Therefore, we decided to judge filter clogging based on the magnitude of H/N2 based on the general fluid theory of fan motors. When the filter is clogged, the amount of air flowing in from the suction port will decrease, which will reduce the cooling performance of the fan motor and cause abnormal heat generation of the motor. Therefore, change the operating state from the FUZZY control state as shown in Figure 14. The control state is shifted to a standby operating state and the power supplied to the motor is reduced to suppress abnormal heat generation of the motor.

【0059】次に、吸口密閉の判定処理について述べる
。吸口密閉は上述したフィルタの目詰まりから更に風量
が小さくなり、完全密閉では風量がゼロとなる。この時
、モータの異常発熱が早くなり、引いては発煙する恐れ
があるため、吸口密閉の正確な判定が必要となる。吸口
密閉の判定方法としては、フィルタの目詰まりや吸口密
閉近傍では図14に示したように、回転速度一定運転状
態であるので、風量の大きさが負荷状態を左右する。 そこで、負荷状態が軽くなる、すなわち風量が小さくな
るに従ってファンモータの負荷電流が小さくなるので、
負荷電流がある設定値より連続してある設定時間以上小
さくなったら吸口密閉と判定し、掃除機の運転を停止し
、その状態を本体側に設けた表示回路に表示する。掃除
機の場合、使用者がコンセントプラグを抜いてまた初期
から運転すると、上記と同じ判定を繰り返すため、モー
タの異常発熱を防止できない恐れがある。従って、この
対策としては、モータの負荷電流の大きさによって設定
時間を可変する、すなわち負荷電流が小さくなるに従っ
て設定時間を小さくすることで対応できる。
Next, the process for determining whether or not the mouthpiece is sealed will be described. When the suction port is sealed, the air volume becomes even smaller due to the above-mentioned filter clogging, and when the suction port is completely sealed, the air volume becomes zero. At this time, there is a risk that the motor will rapidly generate abnormal heat, which may lead to smoke, so it is necessary to accurately determine whether the suction port is sealed. As a method for determining whether the suction port is sealed, as shown in FIG. 14, when the filter is clogged or in the vicinity of the suction port sealing, the rotational speed is constant, so the amount of airflow affects the load state. Therefore, as the load condition becomes lighter, that is, the air volume becomes smaller, the load current of the fan motor becomes smaller.
When the load current becomes smaller than a certain set value for a certain set time or more, it is determined that the suction port is sealed, the operation of the vacuum cleaner is stopped, and the status is displayed on a display circuit provided on the main body side. In the case of a vacuum cleaner, if the user pulls out the outlet plug and restarts the operation from the beginning, the same determination as described above will be repeated, and there is a possibility that abnormal heat generation of the motor cannot be prevented. Therefore, this can be countered by varying the set time depending on the magnitude of the motor load current, that is, by decreasing the set time as the load current becomes smaller.

【0060】さらに、自己診断運転処理について説明す
る。掃除機は家庭の必需品であるため、もし制御回路の
保護機能が作用して運転を停止したら速やかに復帰させ
る必要がある。本実施例で示した制御回路システムでは
構成が複雑になっているのでサービスマンに故障個所を
正確に特定させる必要がある。その機能を担うのが自己
診断運転である。本実施例では自己診断運転スイッチを
設け(このスイッチは手元回路あるいは本体内制御回路
に設けるか、両回路に設けても良い)、このスイッチが
押されたことを検知して自己診断運転に入る。自己診断
運転では、一定回転速度で運転するモードと同期始動運
転モードがある。一定回転運転モードでは、各センサ、
すなわち圧力センサ,ノズルモータの電流検出器,ファ
ンモータの電流検出回路に異常があるかないかの診断,
それと磁極位置検出回路が正常に機能しているかの診断
(図示せず)などを行う。例えば、ファンモータの電流
検出回路の出力の大きさから、ファンモータが減磁して
いないかの判定が行える。同期始動運転モードは、一定
回転運転モードが機能しなかったときに各センサの診断
を行うものであり、同期始動で運転できれば制御回路の
主回路は正常であり、異常部分はマイコン回りの制御回
路と特定できることになる。両運転モードで運転できな
いときには故障回路の詳細検討が必要であると特定でき
る。この自己診断運転モードでは両運転モードを併用し
ていることから、故障個所の特定が正確に行えることに
なる。
Furthermore, the self-diagnostic driving process will be explained. Since a vacuum cleaner is a household necessity, if the protection function of the control circuit is activated and the vacuum cleaner stops operating, it is necessary to quickly restart the vacuum cleaner. Since the control circuit system shown in this embodiment has a complicated configuration, it is necessary for a service person to accurately identify the location of the failure. Self-diagnostic driving is responsible for this function. In this embodiment, a self-diagnosis operation switch is provided (this switch may be provided in the hand circuit or the internal control circuit, or it may be provided in both circuits), and when this switch is pressed, it is detected and the self-diagnosis operation is started. . Self-diagnosis operation includes a constant rotation speed mode and a synchronous start operation mode. In constant rotation operation mode, each sensor,
In other words, diagnosis of whether there is an abnormality in the pressure sensor, nozzle motor current detector, fan motor current detection circuit,
In addition, a diagnosis (not shown) is performed to see if the magnetic pole position detection circuit is functioning properly. For example, it can be determined whether the fan motor is demagnetized based on the magnitude of the output of the fan motor's current detection circuit. The synchronous start operation mode diagnoses each sensor when the constant rotation operation mode does not function. If the operation can be performed with synchronous start, the main circuit of the control circuit is normal, and the abnormal part is the control circuit around the microcomputer. This means that it can be specified. If it is not possible to operate in both operation modes, it can be determined that a detailed study of the faulty circuit is required. Since this self-diagnosis operation mode uses both operation modes in combination, the location of the failure can be accurately identified.

【0061】次に、図1を主に用いてマイクロコンピュ
ータ19の具体的な制御,処理内容を説明する。
Next, the specific control and processing contents of the microcomputer 19 will be explained mainly with reference to FIG.

【0062】手順1・・・運転スイッチ30が入ると運
転指令取込処理および起動処理(処理7)を行ってファ
ンモータFMの回転速度を最少回転速度まで立ち上げる
Step 1: When the operation switch 30 is turned on, operation command import processing and start-up processing (process 7) are performed to raise the rotational speed of fan motor FM to the minimum rotational speed.

【0063】手順2・・・磁極位置検出回路18からの
信号18Sを受けて回転速度Nを演算する(処理1)。 静圧検出回路31の信号31Sを受けて静圧検出処理(
処理13)を行って静圧Hを検出する。そして、回転速
度N、静圧HおよびファンモータFMの電流指令I*(
負荷電流に相当し、ファンモータの電流検出値を用いて
も良い)とから風量Qを演算する(Qdata)。
Step 2: Receiving the signal 18S from the magnetic pole position detection circuit 18, calculate the rotational speed N (processing 1). Upon receiving the signal 31S from the static pressure detection circuit 31, static pressure detection processing (
Process 13) is performed to detect the static pressure H. Then, the rotational speed N, static pressure H, and current command I*(
(corresponding to the load current, and the current detected value of the fan motor may also be used) is used to calculate the air volume Q (Qdata).

【0064】手順3・・・起動処理の後、待機運転モー
ドに移行させることにより、フィルタの目詰まりに応じ
て回転速度一定制御あるいは風量一定制御で動作する。 待機運転モードであるから、圧力センサのゲインはアッ
プされている(処理15)。
Step 3: After the start-up process, by shifting to the standby mode, the device operates under constant rotational speed control or constant air volume control depending on whether the filter is clogged. Since it is in the standby operation mode, the gain of the pressure sensor is increased (process 15).

【0065】手順4・・・ノズルモータ26にゼロクロ
ス検出回路32の信号を受けて瞬間電圧を印加し、ノズ
ルモータ電流検出回路24の信号24Sを受けてノズル
モータ電流検出処理(処理2)を行い、吸口判定(処理
14)において、ノズルモータ電流を検知すればパワー
ブラシ吸口、検知できなければパワ−ブラシ吸口以外の
その他の吸口と判定する。
Step 4: Apply instantaneous voltage to the nozzle motor 26 in response to the signal from the zero-cross detection circuit 32, and perform nozzle motor current detection processing (processing 2) in response to the signal 24S from the nozzle motor current detection circuit 24. In the suction port determination (process 14), if the nozzle motor current is detected, it is determined that it is a power brush suction port, and if it is not detected, it is determined that it is another suction port other than the power brush suction port.

【0066】手順5・・・吸口判定の結果がパワーブラ
シ吸口であれば、待機運転モードであるので、ゼロクロ
ス検出回路32の信号をもとにロータリブラシ10の回
転速度が300〜500回転となるようにノズルモータ
の位相制御角を設定する。ロータリブラシ10の回転速
度が300〜500回転とするのは、待機運転時にむだ
なパワーを省くことと、使用者とその回りにロータリブ
ラシ10の回っていますよと注意を喚起することなどに
ある。
Step 5: If the suction port determination result is a power brush suction port, then the standby operation mode is in effect, and the rotational speed of the rotary brush 10 will be 300 to 500 revolutions based on the signal from the zero-cross detection circuit 32. Set the nozzle motor phase control angle as follows. The reason why the rotational speed of the rotary brush 10 is set to 300 to 500 rotations is to avoid wasting power during standby operation, and to alert the user and those around them that the rotary brush 10 is rotating. .

【0067】手順6・・・静圧Hと回転速度の関係から
フィルタの目詰まり検出処理(処理5)を行ってフィル
タの目詰まり度合いを検出し、本体側表示回路に表示す
る。
Step 6: A filter clogging detection process (process 5) is performed based on the relationship between the static pressure H and the rotational speed to detect the degree of filter clogging and display it on the display circuit on the main body side.

【0068】手順7・・・静圧検出処理(処理13)に
おいて、静圧の正方向変化ΔHが検出すれば掃除状態と
判定して(処理6)FUZZY制御に移行させ、検出で
きない時はそのまま待機運転を続行する。FUZZY制
御に移行させる場合は圧力センサのゲインはダウンさせ
る(処理15)。
Step 7: In the static pressure detection process (process 13), if a positive change ΔH in static pressure is detected, it is determined that the cleaning state is in progress (process 6), and the process shifts to FUZZY control; if no detection is detected, the process continues as is. Continue standby operation. When shifting to FUZZY control, the gain of the pressure sensor is lowered (process 15).

【0069】手順8・・・FUZZY制御に移行した場
合、吸口操作時のノズルモータ電流のピーク値の変動幅
Δpbi,静圧の変動幅ΔHを変動幅検出処理(処理4
)にて検出する。
Step 8: When shifting to FUZZY control, the fluctuation width Δpbi of the peak value of the nozzle motor current and the fluctuation width ΔH of the static pressure at the time of suction operation are determined by the fluctuation width detection process (process 4).
) is detected.

【0070】手順9・・・吸口判定(処理14)におい
て、パワーブラシ吸口であれば変動幅Δpbi、パワー
ブラシ吸口以外のその他の吸口であれば変動幅ΔHを入
力としたFUZZY演算を選択する。
Step 9: In the suction mouth determination (process 14), the FUZZY calculation is selected in which the fluctuation width Δpbi is input for a power brush suction mouth, and the fluctuation width ΔH is input for a suction mouth other than the power brush suction mouth.

【0071】手順10・・FUZZY演算部19Aでは
風量指令Qcmdを作成するFUZZY 演算部、静圧
指令Hcmdを作成するFUZZY 演算部とからなる
。パワーブラシ吸口の場合は変動幅Δpbiと風量指令
Qcmd とを入力としたFUZZY演算部および変動
幅Δpbiと静圧指令Hcmd とを入力としたFUZ
ZY演算部を選択し、パワーブラシ吸口以外のその他の
吸口の場合は変動幅ΔHと風量指令Qcmd とを入力
としたFUZZY演算部および変動幅ΔHと静圧指令H
cmd とを入力としたFUZZY演算部を選択し、F
UZZY演算結果から新しい風量指令Qcmdと静圧指
令Hcmdを作成する。
Step 10: The FUZZY calculation unit 19A consists of an FUZZY calculation unit that creates the air volume command Qcmd, and an FUZZY calculation unit that creates the static pressure command Hcmd. In the case of a power brush suction port, there is a FUZZY calculation section that inputs the fluctuation width Δpbi and the air volume command Qcmd, and an FUZZY calculation section that inputs the fluctuation width Δpbi and the static pressure command Hcmd.
Select the ZY calculation section, and in the case of other suction ports other than the power brush suction port, input the fluctuation width ΔH and air volume command Qcmd to the FUZZY calculation section, and the fluctuation width ΔH and static pressure command H.
Select the FUZZY calculation section with cmd as input, and select F
A new air volume command Qcmd and static pressure command Hcmd are created from the UZZY calculation results.

【0072】手順11・・風量指令Qcmdを入力とし
たFUZZY演算部か静圧指令Hcmdを入力としたF
UZZY演算部かの選択は風量一定制御領域か静圧一定
制御領域かで行う。
Step 11... FUZZY calculation section with air volume command Qcmd as input or F with static pressure command Hcmd as input
The UZZY calculation section is selected depending on whether it is a constant air volume control area or a constant static pressure control area.

【0073】手順12・・風量一定制御(Q一定),静
圧一定制御(H一定)および回転速度一定制御(N一定
)の選択は、風量指令Qcmd (あるいは風量演算値
Qdata)や静圧Hの大きさに応じて運転モード設定
処理(処理16)で行う。
Step 12: Selection of constant air volume control (constant Q), constant static pressure control (constant H), and constant rotational speed control (constant N) is based on the air volume command Qcmd (or air volume calculation value Qdata) or static pressure H The operation mode setting process (process 16) is performed depending on the size of the process.

【0074】手順13・・ノズルモータ26は、FUZ
ZY演算結果とゼロクロス検出回路32の出力を入力と
した位相制御角設定処理(処理8)で位相制御角を決定
し、点呼信号処理(処理9)を介して駆動する。
Step 13: The nozzle motor 26 is
The phase control angle is determined by phase control angle setting processing (processing 8) using the ZY calculation result and the output of the zero cross detection circuit 32 as input, and is driven via call signal processing (processing 9).

【0075】手順14・・風量Q一定制御もしくは静圧
H一定制御では、静圧指令Hcmdと静圧の検出値Hd
ataもしくは風量指令Qcmdと風量演算値Qdat
aとの突き合わせを行って速度指令N*を出力する。
Step 14: In constant air volume Q control or constant static pressure H control, static pressure command Hcmd and static pressure detected value Hd
ata or air volume command Qcmd and air volume calculation value Qdat
The speed command N* is output by matching with the speed command a.

【0076】手順15・・そして、ファンモータ電流検
出回路23の信号23Sを受けてファンモータ電流検出
処理(処理3)を行って負荷電流ID を検出する。こ
の負荷電流ID ,回転速度N(処理1)と速度指令N
*とを受けて速度制御処理(ASR),電流制御処理(
ACR)の処理11から電流指令I*を出力する。この
電流指令I*を受けて点呼信号発生処理(処理10)に
てベースドライバ信号19Sを出力する。ファンモータ
FMはベースドライバ信号19Sを受けて所望の回転速
度に制御することができる。
Step 15: Then, upon receiving the signal 23S from the fan motor current detection circuit 23, a fan motor current detection process (process 3) is performed to detect the load current ID. This load current ID, rotational speed N (processing 1) and speed command N
*In response to this, speed control processing (ASR) and current control processing (
A current command I* is output from processing 11 of ACR). In response to this current command I*, a base driver signal 19S is output in a roll call signal generation process (process 10). Fan motor FM can be controlled to a desired rotational speed by receiving base driver signal 19S.

【0077】これより、吸口操作時のノズルモータ電流
のピーク値の変動幅Δpbi(VMB)と静圧の変動幅
ΔH(HMB)の大きさに応じてファンモータFMとノ
ズルモータ26の回転速度を調整できるので、掃除床面
に応じた最適な吸込力が得られることになる。
From this, the rotational speeds of the fan motor FM and the nozzle motor 26 can be adjusted according to the fluctuation width Δpbi (VMB) of the peak value of the nozzle motor current and the fluctuation width ΔH (HMB) of the static pressure during suction operation. Since it can be adjusted, the optimal suction power can be obtained depending on the floor surface to be cleaned.

【0078】図1に示した各処理で異常処理としては、
パワーブラシ(pb)ロック判定処理(処理14),電
源瞬断判定処理(処理20)およびデューティ100%
判定処理(処理17)がある(電気掃除機として見た場
合であり、モータ制御系も含めると過温度処理、図示し
ていないが過回転処理および過電流処理がある)。ここ
で、pbロック判定処理はパワーブラシ吸口であっても
変動幅として静圧変動幅ΔHを選択するものであり、電
源瞬断判定処理は運転指令をFUZZY演算部19Aの
出力から切り離し、瞬断運転指令を選択するものであり
、そしてデューティ100%判定処理は同様に運転指令
をFUZZY演算部19Aの出力から切り離し、デュー
ティ100%運転処理の出力である運転指令を選択する
ものである。
[0078] Abnormal processing in each process shown in Fig. 1 is as follows.
Power brush (pb) lock determination processing (process 14), power interruption determination processing (process 20), and duty 100%
There is a determination process (process 17) (when viewed as a vacuum cleaner, and if the motor control system is also included, there is an overtemperature process, an overspeed process, and an overcurrent process (not shown)). Here, the pb lock determination process selects the static pressure fluctuation range ΔH as the fluctuation range even for a power brush suction port, and the power interruption determination process separates the operation command from the output of the FUZZY calculation unit 19A, and The 100% duty determination process similarly separates the driving command from the output of the FUZZY calculation unit 19A and selects the driving command that is the output of the 100% duty driving process.

【0079】[0079]

【発明の効果】本発明によれば、使用吸口を自動検知し
、フィルタの目詰り度合いや床面に応じたノズルモータ
の電流の変動幅Δpbiと静圧の変動幅ΔHとを入力と
したFUZZY演算結果からファンモータおよびノズル
モータの回転速度を自動的に制御するとともに、パワー
ブラシロック時、電源瞬断時およびデューティ100%
時の保護運転機能と自己診断運転機能を有し、更には掃
除状態か否かを判定して運転状態を決定しているので、
使い勝手を向上した電気掃除機を提供できる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, the FUZZY automatically detects the used suction port and inputs the nozzle motor current fluctuation width Δpbi and static pressure fluctuation width ΔH according to the degree of filter clogging and the floor surface. The rotation speed of the fan motor and nozzle motor is automatically controlled based on the calculation results, and the rotation speed of the fan motor and nozzle motor is automatically controlled when the power brush is locked, when the power is momentarily cut off, and when the duty is 100%.
It has a protective operation function and a self-diagnosis operation function, and also determines the operating status by determining whether or not it is in the cleaning status.
It is possible to provide a vacuum cleaner with improved usability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の電気掃除機用制御回路の概略構成を示
すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a control circuit for a vacuum cleaner according to the present invention.

【図2】その制御回路の全体構成図。FIG. 2 is an overall configuration diagram of the control circuit.

【図3】掃除機の全体構成図。FIG. 3 is an overall configuration diagram of the vacuum cleaner.

【図4】パワーブラシ吸口の内部構造図。FIG. 4 is a diagram of the internal structure of the power brush mouthpiece.

【図5】交流電源電圧のゼロクロス検出回路図。FIG. 5 is a diagram of a zero-cross detection circuit for AC power supply voltage.

【図6】ノズルモータに印加される電圧,電流波形,ゼ
ロクロス信号,カウントタイマおよびFLSトリガ信号
を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing voltage applied to the nozzle motor, current waveform, zero cross signal, count timer, and FLS trigger signal.

【図7】ノズルモータ電流の検出回路構成とその出力例
を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a nozzle motor current detection circuit configuration and an example of its output.

【図8】ロータリブラシロック時の位相制御角に対する
検出電圧の平均値を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing the average value of detected voltage with respect to the phase control angle during rotary brush lock.

【図9】掃除中にロータリブラシがロックした時の検出
電圧の平均値の変化を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing changes in the average value of detected voltage when the rotary brush is locked during cleaning.

【図10】ロータリブラシロック判定のフローチャート
を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing a flowchart of rotary brush lock determination.

【図11】ノズルモータ低速回転時の床面に対するノズ
ルモータ電流のピーク値の変動幅を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing the fluctuation range of the peak value of the nozzle motor current with respect to the floor surface when the nozzle motor rotates at low speed.

【図12】ノズルモータ高速回転時の床面に対するノズ
ルモータ電流のピーク値の変動幅を示す図。
FIG. 12 is a diagram showing the fluctuation range of the peak value of the nozzle motor current with respect to the floor surface when the nozzle motor rotates at high speed.

【図13】床面に対する静圧の変動幅を示す図。FIG. 13 is a diagram showing the variation range of static pressure with respect to the floor surface.

【図14】ファンモータの運転モードを示す図。FIG. 14 is a diagram showing operation modes of the fan motor.

【図15】一般的なFUZZY推論法を示す図。FIG. 15 is a diagram showing a general FUZZY inference method.

【図16】本発明の掃除機に適用したメンバシップ関数
を示す図。
FIG. 16 is a diagram showing a membership function applied to the vacuum cleaner of the present invention.

【図17】本発明の掃除機に適用したFUZZY演算方
法を示す図。
FIG. 17 is a diagram showing the FUZZY calculation method applied to the vacuum cleaner of the present invention.

【図18】電流変動幅Δpbiに対するFUZZY演算
による風量指令Qcmdの出力例を示す図。
FIG. 18 is a diagram showing an example of the output of the air volume command Qcmd based on the FUZZY calculation with respect to the current fluctuation width Δpbi.

【図19】風量演算式と風量一定制御結果を示す図。FIG. 19 is a diagram showing an air volume calculation formula and a constant air volume control result.

【図20】待機運転時とFUZZY制御時の静圧の変化
を示す図。
FIG. 20 is a diagram showing changes in static pressure during standby operation and during FUZZY control.

【図21】デューティ100%の検出回路図。FIG. 21 is a detection circuit diagram with a duty of 100%.

【図22】デューティ100%信号の一例を示す図。FIG. 22 is a diagram showing an example of a 100% duty signal.

【図23】本発明の掃除機に適用したFUZZYルール
を示す図。
FIG. 23 is a diagram showing the FUZZY rule applied to the vacuum cleaner of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

8…圧力センサ、16…インバータ、19…マイクロコ
ンピュータ、23…ファンモータ電流検出回路、25…
トライアック、26…ノズルモータ、28…ノズルモー
タ電流検出回路、30…運転スイッチ、31…静圧検出
回路、32…ゼロクロス検出回路、33…デューティ1
00%検出回路、34…温度検出回路、35…表示回路
、36…自己診断運転スイッチ。
8... Pressure sensor, 16... Inverter, 19... Microcomputer, 23... Fan motor current detection circuit, 25...
Triac, 26... Nozzle motor, 28... Nozzle motor current detection circuit, 30... Operation switch, 31... Static pressure detection circuit, 32... Zero cross detection circuit, 33... Duty 1
00% detection circuit, 34...Temperature detection circuit, 35...Display circuit, 36...Self-diagnosis operation switch.

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】塵埃を補集するフィルタと、掃除機に吸引
力を与えるファンモータと、吸口にロータリブラシを駆
動するノズルモータを収納したパワーブラシ吸口と、ノ
ズルモータへの印加電圧を調整する位相制御回路とを有
する電気掃除機の運転方法において、前記ノズルモータ
の負荷電流を検出する電流検出回路を設け、該電流検出
回路の出力が第1の設定値を越えた時に前記ノズルモー
タの位相制御角を調整して印加電圧を下げ、該電流検出
回路の出力が第2の設定値を越えた時に該ロータリブラ
シのロックと判定し、該ノズルモータの運転を停止する
ようにしたことを特徴とする電気掃除機の運転方法。
Claim 1: A filter that collects dust, a fan motor that provides suction power to the vacuum cleaner, a power brush suction port that houses a nozzle motor that drives a rotary brush, and adjusts the voltage applied to the nozzle motor. In the method for operating a vacuum cleaner having a phase control circuit, a current detection circuit for detecting the load current of the nozzle motor is provided, and when the output of the current detection circuit exceeds a first set value, the phase of the nozzle motor is adjusted. The control angle is adjusted to lower the applied voltage, and when the output of the current detection circuit exceeds a second set value, it is determined that the rotary brush is locked, and the operation of the nozzle motor is stopped. How to operate a vacuum cleaner.
【請求項2】特許請求の範囲第1項において、前記電流
検出回路の出力が第1の設定値を連続して第1の設定時
間以上越えた時に前記ノズルモータの位相制御角を調整
して印加電圧を下げ、該電流検出回路の出力が第2の設
定値を連続して第2の設定時間以上越えた時に前記ロー
タリブラシのロックと判定するようにしたことを特徴と
する電気掃除機の運転方法。
2. According to claim 1, the phase control angle of the nozzle motor is adjusted when the output of the current detection circuit continuously exceeds a first set value for a first set time or more. A vacuum cleaner characterized in that the rotary brush is determined to be locked when the applied voltage is lowered and the output of the current detection circuit continuously exceeds a second set value for a second set time or more. how to drive.
【請求項3】特許請求の範囲第1項において、前記電流
検出回路の出力に対する第1の設定値を前記ノズルモー
タの位相制御角の大きさに応じて調整するようにしたこ
とを特徴とする電気掃除機の運転方法。
3. According to claim 1, the first setting value for the output of the current detection circuit is adjusted according to the magnitude of the phase control angle of the nozzle motor. How to operate a vacuum cleaner.
【請求項4】特許請求の範囲第1項において、前記ノズ
ルモータの運転を停止したときに、前記電気掃除機の本
体に該ノズルモータの運転停止を表示するようにしたこ
とを特徴とする電気掃除機の運転方法。
4. The electric vacuum cleaner according to claim 1, wherein when the operation of the nozzle motor is stopped, a message indicating that the operation of the nozzle motor has been stopped is displayed on the main body of the vacuum cleaner. How to operate a vacuum cleaner.
【請求項5】特許請求の範囲第1項において、前記ノズ
ルモータに整流回路内蔵の直流マグネットモータを使用
し、前記電流検出回路が該ノズルモータの交流電源電流
を全波整流し、かつ抵抗とコンデンサからなるピークホ
ールド回路で構成されていることを特徴とする電気掃除
機の運転方法。
5. In claim 1, the nozzle motor is a DC magnet motor with a built-in rectifier circuit, and the current detection circuit performs full-wave rectification of the AC power supply current of the nozzle motor, and a resistor. A method for operating a vacuum cleaner characterized by comprising a peak hold circuit consisting of a capacitor.
【請求項6】塵埃を捕集するフィルタと、掃除機に吸引
力を与える可変速のファンモータと、掃除機本体ケース
中に該フィルタの目詰まりを検知するための圧力センサ
と、パワーブラシ吸口に収納したロータリブラシ駆動用
ノズルモータの電流を検出する電流検出回路とを有する
電気掃除機において、前記圧力センサの出力からの静圧
Hdataを検出し、前記ファンモータの回転速度と負
荷電流もしくは該ファンモータの回転速度と負荷電流お
よび該静圧とを用いて前記吸口から流入する風量Qda
taを演算し、該吸口部での風量と静圧とに関係した風
量指令値Qcmdと静圧指令値Hcmdおよび該静圧検
出値Hdataと該風量演算値Qdataとに応じて該
ファンモータの回転速度を調整する制御回路を有し、掃
除中の該吸口の操作に応じて変動する前記ノズルモータ
の電流のピーク値の変動幅Δpbiと該静圧の変動幅Δ
Hとを検出し、少なくとも該風量指令値Qcmdと該静
圧指令値Hcmdおよび変動幅Δpbiと変動幅ΔHの
いずれかふたつを入力としてFuzzy演算を行い、該
Fuzzy演算結果をもとに該風量指令値Qcmdと該
静圧指令値Hcmdを決定するとともに、前記ロータリ
ブラシのロックを該ノズルモータの電流値から検出し、
該ロータリブラシのロック時に該変動幅ΔHを入力とし
たFuzzy演算結果を用いるようにしたことを特徴と
する電気掃除機。
6. A filter that collects dust, a variable speed fan motor that provides suction power to the vacuum cleaner, a pressure sensor that detects clogging of the filter in the vacuum cleaner body case, and a power brush suction port. A vacuum cleaner having a current detection circuit that detects the current of a rotary brush drive nozzle motor housed in the vacuum cleaner, which detects the static pressure Hdata from the output of the pressure sensor, and detects the rotational speed of the fan motor and the load current or The amount of air flowing in from the suction port Qda using the rotation speed of the fan motor, the load current, and the static pressure.
ta is calculated, and the fan motor is rotated according to the air volume command value Qcmd and static pressure command value Hcmd related to the air volume and static pressure at the suction port, the static pressure detection value Hdata, and the air volume calculation value Qdata. It has a control circuit that adjusts the speed, and has a fluctuation width Δpbi of the peak value of the current of the nozzle motor and a fluctuation width Δ of the static pressure, which fluctuate according to the operation of the suction port during cleaning.
H, and performs a fuzzy calculation using at least the air volume command value Qcmd, the static pressure command value Hcmd, and any two of the fluctuation range Δpbi and the fluctuation range ΔH as input, and then calculates the air volume command based on the result of the fuzzy calculation. determining the value Qcmd and the static pressure command value Hcmd, and detecting locking of the rotary brush from the current value of the nozzle motor;
A vacuum cleaner characterized in that, when locking the rotary brush, a fuzzy calculation result using the fluctuation range ΔH as an input is used.
【請求項7】特許請求の範囲第6項において、前記静圧
の変動幅ΔHを入力としたFuzzy演算の結果から前
記風量指令値Qcmdと前記静圧指令値Hcmdを決定
するとともに、この決定するときのゲインを前記ロータ
リブラシのロックの判定結果にもとづいて調整するよう
にしたことを特徴とする電気掃除機。
7. Claim 6, wherein the air volume command value Qcmd and the static pressure command value Hcmd are determined from the result of a Fuzzy calculation using the static pressure fluctuation width ΔH as input, and the A vacuum cleaner characterized in that a gain is adjusted based on a determination result of locking of the rotary brush.
【請求項8】特許請求の範囲第6項において、前記Fu
zzy演算の入力が前記風量演算値Qdataであるこ
とを特徴とする電気掃除機。
8. In claim 6, the Fu
A vacuum cleaner characterized in that the input of the zzy calculation is the air volume calculation value Qdata.
【請求項9】特許請求の範囲第6項において、前記Fu
zzy演算の入力が前記静圧検出値Hdataであるこ
とを特徴とする電気掃除機。
9. In claim 6, the Fu
A vacuum cleaner characterized in that an input for the zzy calculation is the static pressure detection value Hdata.
【請求項10】塵埃を捕集するフィルタと、掃除機に吸
引力を与える可変速のファンモータと、掃除機本体ケー
ス中に該フィルタの目詰まりを検知するための圧力セン
サと、パワーブラシ吸口に収納したロータリブラシ駆動
用ノズルモータの電流を検出する回路とを有する電気掃
除機において、前記吸口が密閉されたことを前記ファン
モータの一定回転速度時の負荷電流から大きさから判定
し、その結果にもとづいて該ファンモータの運転を停止
するようにしたことを特徴とする電気掃除機。
10. A filter that collects dust, a variable speed fan motor that provides suction power to the vacuum cleaner, a pressure sensor that detects clogging of the filter in the vacuum cleaner body case, and a power brush suction port. In a vacuum cleaner having a circuit for detecting the current of a rotary brush drive nozzle motor housed in the fan motor, the fact that the suction port is sealed is determined based on the magnitude of the load current at a constant rotational speed of the fan motor; A vacuum cleaner characterized in that the operation of the fan motor is stopped based on the result.
【請求項11】特許請求の範囲第10項において、前記
吸口が密閉された時間がある設定時間以上越えたときに
前記ファンモータの運転を停止するようにしたことを特
徴とする電気掃除機。
11. The vacuum cleaner according to claim 10, wherein operation of the fan motor is stopped when the time during which the suction port is sealed exceeds a predetermined time.
【請求項12】特許請求の範囲第11項において、前記
吸口が密閉された時間に対する設定時間を前記ファンモ
ータの負荷電流の大きさに応じて変化させたことを特徴
とする電気掃除機。
12. The vacuum cleaner according to claim 11, wherein the set time for the time during which the suction port is sealed is changed in accordance with the magnitude of the load current of the fan motor.
【請求項13】塵埃を捕集するフィルタと、掃除機に吸
引力を与える可変速のファンモータと、掃除機本体ケー
ス中に該フィルタの目詰まりを検知するための圧力セン
サと、パワーブラシ吸口に収納したロータリブラシ駆動
用ノズルモータの電流を検出する回路とを有する電気掃
除機において、前記掃除機の電源である交流電源の有無
をゼロクロス検出回路にて検出し、ゼロクロス無しの電
源瞬断時には前記ファンモータの速度指令を下げ、該ゼ
ロクロス無しの時間がある設定時間以上越えた時に該フ
ァンモータの運転を停止するようにしたことを特徴とす
る電気掃除機。
[Claim 13] A filter for collecting dust, a variable speed fan motor that provides suction power to the vacuum cleaner, a pressure sensor for detecting clogging of the filter in the vacuum cleaner body case, and a power brush suction port. In a vacuum cleaner that has a circuit for detecting the current of a rotary brush drive nozzle motor housed in the vacuum cleaner, a zero-cross detection circuit detects the presence or absence of an AC power source that is the power source of the vacuum cleaner, and in the event of a momentary power interruption without a zero-cross, A vacuum cleaner characterized in that the speed command of the fan motor is lowered and the operation of the fan motor is stopped when the time without zero crossing exceeds a certain set time.
【請求項14】塵埃を捕集するフィルタと、掃除機に吸
引力を与える可変速のファンモータと、掃除機本体ケー
ス中に該フィルタの目詰まりを検知するための圧力セン
サと、パワーブラシ吸口に収納したロータリブラシ駆動
用ノズルモータの電流を検出する回路とを有する電気掃
除機において、前記ファンモータにパワーを供給する電
力変換素子のPWMパルスから電圧制御となるデューテ
ィ100%を検出し、その結果をもとに該ファンモータ
の速度指令を補正するようにしたことを特徴とする電気
掃除機。
Claim 14: A filter that collects dust, a variable speed fan motor that provides suction power to the vacuum cleaner, a pressure sensor that detects clogging of the filter in the vacuum cleaner body case, and a power brush suction port. In a vacuum cleaner having a circuit for detecting the current of a rotary brush drive nozzle motor housed in a fan motor, a duty of 100%, which is voltage control, is detected from a PWM pulse of a power conversion element that supplies power to the fan motor. A vacuum cleaner characterized in that the speed command of the fan motor is corrected based on the result.
【請求項15】特許請求の範囲第14項において、前記
デューティ100%を検出して前記ファンモータの速度
指令を補正する領域とそうでない領域とを設けたことを
特徴とする電気掃除機。
15. The vacuum cleaner according to claim 14, further comprising an area where the duty is detected to correct the speed command of the fan motor and an area where the speed command of the fan motor is not corrected.
【請求項16】塵埃を捕集するフィルタと、掃除機に吸
引力を与える可変速のファンモータと、掃除機本体ケー
ス中に該フィルタの目詰まりを検知するための圧力セン
サと、パワーブラシ吸口に収納したロータリブラシ駆動
用ノズルモータの電流を検出する回路とを有する電気掃
除機において、前記電気掃除機の運転スイッチがONさ
れると前記ファンモータの起動処理を行ってまず待機運
転として低速回転させ、前記圧力センサの出力の変化か
ら前記吸口の操作状態を検出し、その結果である操作状
態時には該ファンモータをパワーアップして掃除可能状
態とし、該圧力センサの出力からの静圧Hdataを検
出し、該ファンモータの回転速度と負荷電流もしくは該
ファンモータの回転速度と負荷電流および該静圧とを用
いて該吸口から流入する風量Qdataを演算し、該吸
口部での風量と静圧とに関係した風量指令値Qcmdと
静圧指令値Hcmdおよび該静圧検出値Hdataと該
風量演算値Qdataとに応じて該ファンモータの回転
速度を調整する制御回路を有し、掃除中の該吸口操作に
応じて変動する前記ノズルモータの電流のピーク値の変
動幅Δpbiと該静圧の変動幅ΔHとを検出し、少なく
とも該風量指令値Qcmdと該静圧指令値Hcmdおよ
び変動幅Δpbiと変動幅ΔHのいずれかふたつを入力
としてFuzzy演算を行い、該Fuzzy演算結果を
もとに該風量指令値Qcmdと該静圧指令値Hcmdを
決定するようにしたことを特徴とする電気掃除機。
16. A filter that collects dust, a variable speed fan motor that provides suction power to the vacuum cleaner, a pressure sensor that detects clogging of the filter in the vacuum cleaner body case, and a power brush suction port. In a vacuum cleaner having a circuit for detecting the current of a rotary brush drive nozzle motor housed in a vacuum cleaner, when the operation switch of the vacuum cleaner is turned on, the fan motor is started up and first rotated at low speed as a standby operation. detects the operation state of the suction port from a change in the output of the pressure sensor, and when the operation state is the result, the fan motor is powered up to enable cleaning, and the static pressure Hdata from the output of the pressure sensor is detected. Detect and calculate the air volume Qdata flowing in from the suction port using the rotation speed and load current of the fan motor or the rotation speed and load current of the fan motor and the static pressure, and calculate the air volume and static pressure at the suction port. The fan motor has a control circuit that adjusts the rotational speed of the fan motor according to an air volume command value Qcmd, a static pressure command value Hcmd, the static pressure detection value Hdata, and the air volume calculation value Qdata, which are related to A variation width Δpbi of the peak value of the current of the nozzle motor and a variation width ΔH of the static pressure, which vary according to the suction operation, are detected, and at least the air volume command value Qcmd, the static pressure command value Hcmd, and the variation width Δpbi are detected. A vacuum cleaner characterized in that a fuzzy calculation is performed using any two of the fluctuation widths ΔH as input, and the air volume command value Qcmd and the static pressure command value Hcmd are determined based on the results of the fuzzy calculation.
【請求項17】特許請求の範囲第16項において、前記
吸口の操作状態の検出結果が操作状態でないと判定した
時には前記ファンモータの速度指令を前記待機運転状態
としたことを特徴とする電気掃除機。
17. The electric cleaning device according to claim 16, wherein the speed command of the fan motor is set to the standby operation state when it is determined that the operation state of the suction port is not in the operation state. Machine.
【請求項18】特許請求の範囲第16項において、前記
ファジィ演算結果を用いた運転状態に対し前記待機運転
状態での前記圧力センサのゲインを大きくしたことを特
徴とする電気掃除機。
18. The vacuum cleaner according to claim 16, wherein the gain of the pressure sensor in the standby operating state is larger than that in the operating state using the fuzzy calculation result.
【請求項19】塵埃を捕集するフィルタと、掃除機に吸
引力を与える可変速のファンモータと、掃除機本体ケー
ス中に該フィルタの目詰まりを検知するための圧力セン
サと、パワーブラシ吸口に収納したロータリブラシ駆動
用ノズルモータの電流を検出する回路とを有する電気掃
除機において、前記電気掃除機の運転スイッチとして該
電気掃除機の全システムの異常の有無をチェックするた
めの自己診断運転スイッチを設け、この自己診断運転ス
イッチON時には定速運転し、該掃除機本体内に設けた
温度センサの出力を温度検出回路と温度検出処理を行っ
て検出し、前記圧力センサからの出力を静圧検出回路と
静圧検出処理を行って検出し、前記ノズルモータの電流
をノズルモータ電流検出回路とノズルモータ電流検出処
理を行って検出し、前記ファンモータの電流をファンモ
ータ電流検出回路とファンモータ電流検出処理を行って
検出し、これらの検出結果から異常部を判定するととも
に該掃除機本体上に設けた表示回路に判定結果を表示す
るようにしたことを特徴とする電気掃除機。
19. A filter that collects dust, a variable speed fan motor that provides suction power to the vacuum cleaner, a pressure sensor that detects clogging of the filter in the vacuum cleaner body case, and a power brush suction port. In a vacuum cleaner having a circuit for detecting the current of a rotary brush drive nozzle motor housed in the vacuum cleaner, a self-diagnosis operation is performed as an operation switch of the vacuum cleaner to check whether there is any abnormality in the entire system of the vacuum cleaner. A switch is provided, and when this self-diagnosis operation switch is ON, the vacuum cleaner operates at a constant speed, detects the output of the temperature sensor installed in the vacuum cleaner body by performing temperature detection circuit and temperature detection processing, and detects the output from the pressure sensor at a constant speed. A pressure detection circuit and a static pressure detection process are performed to detect the current of the nozzle motor, a nozzle motor current detection circuit and a nozzle motor current detection process are performed to detect the current of the fan motor, and a fan motor current detection circuit and a fan motor current detection process are performed to detect the current of the fan motor. A vacuum cleaner characterized in that a motor current is detected by performing a motor current detection process, an abnormal part is determined from these detection results, and the determination result is displayed on a display circuit provided on the vacuum cleaner main body.
【請求項20】塵埃を捕集するフィルタと、掃除機に吸
引力を与える可変速のブラシレスファンモータと、掃除
機本体ケース中に該フィルタの目詰まりを検知するため
の圧力センサと、パワーブラシ吸口に収納したロータリ
ブラシ駆動用ノズルモータの電流を検出する回路とを有
する電気掃除機において、前記電気掃除機の運転スイッ
チとして該電気掃除機の全システムの異常の有無をチェ
ックするための自己診断運転スイッチを設け、この自己
診断運転スイッチON時には前記ブラシレスファンモー
タを定速運転と同期始動運転とを行い、該掃除機本体内
に設けた温度センサの出力を温度検出回路と温度検出処
理を行って検出し、前記圧力センサからの出力を静圧検
出回路と静圧検出処理を行って検出し、前記ノズルモー
タの電流をノズルモータ電流検出回路とノズルモータ電
流検出処理を行って検出し、該ブラシレスファンモータ
の電流をファンモータ電流検出回路とファンモータ電流
検出処理を行って検出し、該ブラシレスファンモータの
ロータの磁極位置を磁極位置検出回路を介して検出し、
これらの検出結果から異常部を判定するとともに該掃除
機本体上に設けた表示回路に判定結果を表示するように
したことを特徴とする電気掃除機。
20. A filter for collecting dust, a variable speed brushless fan motor that provides suction power to the vacuum cleaner, a pressure sensor for detecting clogging of the filter in the vacuum cleaner body case, and a power brush. In a vacuum cleaner having a circuit for detecting the current of a rotary brush drive nozzle motor housed in a suction mouth, a self-diagnosis for checking whether there is an abnormality in the entire system of the vacuum cleaner as an operation switch of the vacuum cleaner. An operation switch is provided, and when the self-diagnosis operation switch is turned on, the brushless fan motor is operated at a constant speed and synchronously started, and the output of the temperature sensor provided in the vacuum cleaner body is sent to a temperature detection circuit and subjected to temperature detection processing. the output from the pressure sensor is detected by performing static pressure detection processing with a static pressure detection circuit, the current of the nozzle motor is detected by performing nozzle motor current detection circuit and nozzle motor current detection processing, detecting the current of the brushless fan motor by performing a fan motor current detection circuit and a fan motor current detection process; detecting the magnetic pole position of the rotor of the brushless fan motor via the magnetic pole position detection circuit;
A vacuum cleaner characterized in that an abnormal part is determined from these detection results and the determination results are displayed on a display circuit provided on the vacuum cleaner body.
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