(57)【要約】【課題】整流子モータの負荷電流に基づく電流送風機の入力制御の精度を確保することができる電気掃除機を提供する。【解決手段】電流検出部２６の出力を交流電圧に応じた周期的な波形として制御部１８へ出力する整流部２７を備え、制御部１８は準備モードまたは掃除モードに設定する動作モード設定部と、整流部２７の出力値をゼロクロス検出部２８で検出したゼロクロスポイントを基点として所定の周期でサンプリングし負荷電流瞬時値として取り込む負荷電流瞬時値取込み部と、準備モードにおいて負荷電流瞬時値取込み部で取り込んだ負荷電流瞬時値と予め設定された各電流比較値とに基づく補正値を記憶する不揮発性メモリ３２ｂと、掃除モードにおいて瞬時値取込み部で取り込んだ負荷電流瞬時値を補正値で補正した負荷電流瞬時補正値と各電流比較値とに基づいてスイッチング素子２２に出力される制御信号の出力タイミングを決定するタイミング決定部とを備える。【選択図】図２
2008148552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御信号で駆動されるスイッチング素子を介して交流電源に接続される整流子モータとこの整流子モータで回転されるファンとを有する電動送風機と、前記整流子モータに印加する交流電圧のゼロクロスポイントを検出するゼロクロス検出部と、前記整流子モータに流れる負荷電流を検出する電流検出部と、この電流検出部で検出された電流値と予め設定された複数の電流比較値とに応じて前記ゼロクロス検出部で検出されたゼロクロスポイントに対する制御信号の出力タイミングを制御する制御部と、を有する電気掃除機において、
前記電流検出部の出力を前記交流電圧に応じた周期的な波形として前記制御部へ出力する電流検出回路を備え、
前記制御部は、
その動作モードを、前記制御信号の出力タイミングを一定とする準備モードまたは前記電動送風機の吸込性能を維持するように前記制御信号の出力タイミングを可変とする掃除モードに設定する動作モード設定手段と、
前記電流検出回路の出力値を、前記ゼロクロス検出部で検出したゼロクロスポイントを基点として所定の周期でサンプリングし負荷電流瞬時値として取り込む負荷電流瞬時値取込み手段と、
前記準備モードにおいて前記負荷電流瞬時値取込み手段で取り込んだ負荷電流瞬時値に基づく補正値を記憶する記憶手段と、
前記掃除モードにおいて前記負荷電流瞬時値取込み手段で取り込んだ負荷電流瞬時値を前記補正値により補正し、この補正値により補正した負荷電流瞬時補正値と前記各電流比較値とに基づいて前記スイッチング素子に出力される制御信号の出力タイミングを決定するタイミング決定手段と、
を備えることを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】
制御信号で駆動されるスイッチング素子を介して交流電源に接続される整流子モータとこの整流子モータで回転されるファンとを有する電動送風機と、前記整流子モータに印加する交流電圧のゼロクロスポイントを検出するゼロクロス検出部と、前記整流子モータに流れる負荷電流を検出する電流検出部と、この電流検出部で検出された電流値と予め設定された複数の電流比較値とに応じて前記ゼロクロス検出部で検出されたゼロクロスポイントに対する制御信号の出力タイミングを制御する制御部と、を有する電気掃除機において、
前記電流検出部の出力を前記交流電圧に応じた周期的な波形として前記制御部へ出力する電流検出回路を備え、
前記制御部は、
その動作モードを、前記制御信号の出力タイミングを一定とする準備モードまたは前記電動送風機の吸込性能を維持するように前記制御信号の出力タイミングを可変とする掃除モードに設定する動作モード設定手段と、
前記電流検出回路の出力値を、前記ゼロクロス検出部で検出したゼロクロスポイントを基点として所定の周期でサンプリングし負荷電流瞬時値として取り込む負荷電流瞬時値取込み手段と、
前記準備モードにおいて前記負荷電流瞬時値取込み手段で取り込んだ負荷電流瞬時値に基づく補正値を記憶する記憶手段と、
前記掃除モードにおいて前記各電流比較値を前記補正値により補正し、この補正値により補正した各電流比較補正値と前記負荷電流瞬時値取込み手段で取り込んだ負荷電流瞬時値とに基づいて前記スイッチング素子に出力される制御信号の出力タイミングを決定するタイミング決定手段と、
を備えることを特徴とする電気掃除機。
【請求項３】
前記記憶手段は、前記準備モードにおいて、前記負荷電流瞬時値取込み手段で取り込んだ負荷電流瞬時値の中の最大値に基づいた補正値を記憶することを特徴とする請求項１または２記載の電気掃除機。
【請求項４】
前記記憶手段は、前記準備モードにおいて、前記負荷電流瞬時値取込み手段で取り込んだ負荷電流瞬時値の複数を加算し、この加算値に基づいた補正値を記憶することを特徴とする請求項１または２記載の電気掃除機。
【請求項５】
前記記憶手段は、前記準備モードにおいて、前記ゼロクロス検出部で検出したゼロクロスポイントから予め設定した範囲の外の負荷電流瞬時値に基づいた補正値を記憶することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電気掃除機。
【請求項６】
前記記憶手段は、前記準備モードにおいて、制御信号の出力タイミングを基点として予め設定した範囲の外の負荷電流瞬時値に基づいた補正値を記憶することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電気掃除機。
【請求項７】
制御信号で駆動されるスイッチング素子を介して交流電源に接続される整流子モータとこの整流子モータで回転されるファンとを有する電動送風機と、前記整流子モータに印加する交流電圧のゼロクロスポイントを検出するゼロクロス検出部と、前記整流子モータに流れる負荷電流を検出する電流検出部と、この電流検出部で検出された電流値と予め設定された複数の電流比較値とに応じて前記ゼロクロス検出部で検出されたゼロクロスポイントに対する制御信号の出力タイミングを制御する制御部と、を有する電気掃除機において、
前記電流検出部の出力を前記交流電圧に応じた周期的な波形として前記制御部へ出力する電流検出回路を備え、
前記制御部は、
その動作モードを、前記制御信号の出力タイミングを一定とする準備モードまたは前記電動送風機の吸込性能を維持するように前記制御信号の出力タイミングを可変とする掃除モードに設定する動作モード設定手段と、
前記電流検出回路の出力値を、前記ゼロクロス検出部で検出したゼロクロスポイントを基点として所定の周期でサンプリングし負荷電流瞬時値として取り込む負荷電流瞬時値取込み手段と、
前記準備モードにおいて前記負荷電流瞬時値取込み手段で取り込んだ負荷電流瞬時値に基づいて前記各電流比較値をそれぞれ補正する補正手段と、
この補正手段で補正された各補正電流比較値を記憶する記憶手段と、
前記掃除モードにおいて、前記負荷電流瞬時値取込み手段で取り込んだ負荷電流瞬時値と前記各補正電流比較値とに基づいて前記スイッチング素子に出力される制御信号の出力タイミングを決定するタイミング決定手段と、
を備えることを特徴とする電気掃除機。
【請求項８】
前記補正手段は、前記準備モードにおいて、前記負荷電流瞬時値取込み手段で取り込んだ負荷電流瞬時値の中の最大値に基づいて前記各電流比較値を補正することを特徴とする請求項７記載の電気掃除機。
【請求項９】
前記補正手段は、前記準備モードにおいて、前記負荷電流瞬時値取込み手段で取り込んだ負荷電流瞬時値の複数を加算し、この加算値に基づいて前記各電流比較値を補正することを特徴とする請求項７記載の電気掃除機。
【請求項１０】
前記補正手段は、前記準備モードにおいて、前記ゼロクロス検出部で検出したゼロクロスポイントから予め設定した範囲の外の負荷電流瞬時値に基づいて前記各電流比較値を補正することを特徴とする請求項６乃至９のいずれかに記載の電気掃除機。
【請求項１１】
前記補正手段は、前記準備モードにおいて、制御信号の出力タイミングを基点として予め設定した範囲の外の負荷電流瞬時値に基づいて前記各電流比較値を補正することを特徴とする請求項６乃至１０のいずれかに記載の電気掃除機。
【請求項１２】
前記制御部は、少なくとも一回は前記準備モードで動作しないと、前記掃除モードでは動作しないことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の電気掃除機。
【請求項１３】
前記制御部は、前記準備モードにおいては、前記電動送風機を最大入力で一定に制御することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電源で駆動される整流子モータを有する電動送風機を備えた電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気掃除機では、電動送風機に流れる負荷電流を検出し、この電流検出値と予め設定された基準値とを比較して電動送風機の入力制御を行なうことにより、例えば、集塵部のゴミ詰まり状況にかかわらず、所望の吸込力を保てるようになっている。しかしながら、負荷電流を検出する回路等に用いる部品にばらつきがあるため、同じ制御回路を構成したものであっても、上記ばらつきによる検出誤差によって電動送風機の入力電力が異なるという現象が生じる。このため、個々の電気掃除機において製品出荷前に入力電力のばらつきを補正する必要があった。
【０００３】
このような検出誤差に基づく電動送風機の入力電力のばらつきを補正するものとして、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この特許文献１のものは、所定の入力電力で電動送風機を駆動し、このときに電動送風機に流れる電流を検出回路で増幅、整流、平滑して負荷電流として検出する。そして、これら入力電力や負荷電流を用いて予め設定された基準値を自動で補正できるようにしたもので、人の手によって回路基板上のボリューム抵抗を調整して補正する必要がない点で優れているといえる。
【特許文献１】特開平９−１２２０５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、一般的にこの種の電気掃除機においては電動送風機のモータとして交流電源を駆動源とする整流子モータが用いられている。この整流子モータにおいては、整流子とブラシとの摺動によりモータに流れる負荷電流には整流リップル成分が多く含まれている。したがって、負荷電流検出回路等を構成する部品のばらつきによる誤差を補正する場合、整流リップル成分も考慮することが望ましい。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１記載のものでは、この点については何ら検討されておらず、平滑した電流検出値に基づいて誤差の補正を行っていることから、誤差補正の精度が充分でなく、結果として負荷電流に基づく電動送風機の入力制御という観点においても精度が充分でないという課題があった。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するもので、整流子モータの負荷電流に基づく電動送風機の入力制御の精度を確保することができる電気掃除機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために、電流検出部の出力を交流電圧に応じた周期的な波形として制御部へ出力する電流検出回路を備え、前記制御部は、その動作モードを、制御信号の出力タイミングを一定とする準備モードまたは電動送風機の吸込性能を維持するように前記制御信号の出力タイミングを可変とする掃除モードに設定する動作モード設定手段と、前記電流検出回路の出力値を、ゼロクロス検出部で検出したゼロクロスポイントを基点として所定の周期でサンプリングし負荷電流瞬時値として取り込む負荷電流瞬時値取込み手段と、準備モードにおいて前記負荷電流瞬時値取込み手段で取り込んだ負荷電流瞬時値に基づく補正値を記憶する記憶手段と、掃除モードにおいて負荷電流瞬時値取込み手段で取り込んだ負荷電流瞬時値を補正値により補正し、この補正値により補正した負荷電流瞬時補正値と各電流比較値とに基づいてスイッチング素子に出力される制御信号の出力タイミングを決定するタイミング決定手段とを備えたものである。
【０００８】
また、電流検出部の出力を交流電圧に応じた周期的な波形として制御部へ出力する電流検出回路を備え、前記制御部は、その動作モードを、制御信号の出力タイミングを一定とする準備モードまたは電動送風機の吸込性能を維持するように前記制御信号の出力タイミングを可変とする掃除モードに設定する動作モード設定手段と、前記電流検出回路の出力値を、ゼロクロス検出部で検出したゼロクロスポイントを基点として所定の周期でサンプリングし負荷電流瞬時値として取り込む負荷電流瞬時値取込み手段と、準備モードにおいて前記負荷電流瞬時値取込み手段で取り込んだ負荷電流瞬時値に基づく補正値を記憶する記憶手段と、掃除モードにおいて各電流比較値を前記補正値により補正し、この補正値により補正した各電流比較補正値と負荷電流瞬時値取込み手段で取り込んだ負荷電流瞬時値とに基づいてスイッチング素子に出力される制御信号の出力タイミングを決定するタイミング決定手段と、を備えたものである。
【０００９】
さらに、電流検出部の出力を前記交流電圧に応じた周期的な波形として前記制御部へ出力する電流検出回路を備え、制御部は、その動作モードを、制御信号の出力タイミングを一定とする準備モードまたは前記電動送風機の吸込性能を維持するように制御信号の出力タイミングを可変とする掃除モードに設定する動作モード設定手段と、電流検出回路の出力値を、ゼロクロス検出部で検出したゼロクロスポイントを基点として所定の周期でサンプリングし負荷電流瞬時値として取り込む負荷電流瞬時値取込み手段と、準備モードにおいて負荷電流瞬時値取込み手段で取り込んだ負荷電流瞬時値に基づいて各電流比較値をそれぞれ補正する補正手段と、この補正手段で補正された各補正電流比較値を記憶する記憶手段と、掃除モードにおいて、負荷電流瞬時値取込み手段で取り込んだ負荷電流瞬時値と各補正電流比較値とからスイッチング素子に出力される制御信号の出力タイミングを決定するタイミング決定手段とを備えたものである。
【００１０】
本願各発明の電気掃除機によれば、部品のばらつきによる検出誤差を整流子モータの整流リップル成分の影響も含めて補正することができる。しかも、この補正を行うにあたって、所望のタイミングでスイッチング素子へ制御信号を出力する構成、すなわち電動送風機を入力制御するための構成であるゼロクロス検出部を利用することができるから構成を簡略化できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡略化した構成で、整流子モータの負荷電流に基づく電動送風機の入力制御の精度を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１を用いて電気掃除機の構成を説明する。電気掃除機は、掃除機本体（以下、単に本体という）１と、この本体１に形成された吸込口２に一端が着脱可能に接続されるホース３と、このホース３の他端に一端が着脱可能に接続される延長管４と、この延長管４の他端に着脱可能に接続される吸込口体５とからなる。
【００１４】
本体１は、上面を開口した下部ケース６とこの下部ケース６の後部上面を閉塞する上部ケース７とで前面を含む周縁にバンパ８を狭持して接合している。そして、下部ケース６の前側上面部の開口を閉塞する蓋体９を開閉自在に設けている。さらに、この蓋体９には、使用者に電気掃除機のゴミ詰まり状態等を知らせるための報知部１０が形成されている。この報知部１０は、ＬＥＤ等の発光素子や発音素子などにより構成される。また、本体１は、内部に電動送風機１１、吸込口２を介してホース３と連通する集塵部としての集塵袋１２を設け、電動送風機１１の吸気風を集塵袋１２内を通過させることでこの集塵袋１２で塵埃を分離し集塵するようになっている。さらに、本体１の前側下面には旋回自在な旋回輪（図示せず）を、本体１の後側側面には大径の一対の従動後輪１３（一方のみ図示）をそれぞれ設けている。
【００１５】
ホース３は、伸縮自在で湾曲可能な略円筒状からなるもので、ハンドル１５および電動送風機１１の入力を設定する操作ボタン１６が設けられた手元操作部１７を備えている。延長管４は大径管４ａとこの大径管４ａ内に挿入される小径管４ｂからなり、小径管４ｂを大径管４ａに対してスライドさせることで延長管４全体を伸縮可能にしている。吸込口体５は、この延長管４の先端に着脱可能に取り付けられるもので、被掃除面上の塵埃を吸い込む吸込開口（図示せず）を設けている。なお、本体１内には、電動送風機を制御する制御部１８を実装した回路基板１９が組み込まれている。
【００１６】
次に、この制御部１８を含む電気掃除機制御装置２０を図２に基づいて説明する。２１は商用交流電源で、制御信号で駆動されるスイッチング素子、例えば、双方向性３端子サイリスタ（以下、３端子サイリスタという）２２、電流ヒューズ２３、および電動送風機１１の一部を構成し交流電源で駆動される整流子モータ（以下、単にモータという）２４が直列に接続されている。
【００１７】
電動送風機１１は、主にモータ２４とこのモータ２４で回転されるファン２５とから構成されている。モータ２４は、例えば、ブラシ（図示せず）と、このブラシに摺動する整流子を備えた電機子２４ａと界磁巻線２４ｂ，２４ｃとから構成されるユニバーサルモータである。ファン２５はモータ２４の回転軸に接続された遠心型ファンであり、モータ２４によりファン２５が回転すると、塵埃を含んだ空気が吸込口体５から延長管４、ホース３を介して本体１に吸い込まれる。
【００１８】
２６は電流検出部で、例えば、電流トランス、またはホール素子からなり、モータ２４に流れる負荷電流を検出する。そして、電流検出部２６が検出した負荷電流は、電流検出回路としての整流部２７で整流された後、電圧値に変換され、制御部１８の後述するＩ／Ｏポートに入力される。整流部２７は、例えば、４つのダイオードをブリッジ接続した全波整流回路や、１つのダイオードを利用した半波整流回路である。Ｉ／Ｏポートに入力される電圧は、電解コンデンサなどにより平滑されていないので、交流電圧に応じた周期的な波形となる。２８はゼロクロス検出部で、モータ２４に印加する交流電源電圧のゼロクロスポイントを検出する。
【００１９】
また、制御部１８のＩ／Ｏポートには、Ａ／Ｄ基準電圧源２９、手元操作部１７、報知部１０が接続され、Ａ／Ｄ基準電圧源２９からはＡ／Ｄ基準電圧が、手元操作部１７からは指示信号等がＩ／Ｏポートにそれぞれ入力されるとともに、Ｉ／Ｏポートからは報知部１０に指示信号が出力される。３０は回路基板１９に設けられた動作モード切替スイッチで、制御部１８の動作モードを後述する準備モードと掃除モードとに切替えるものである。
【００２０】
そして、制御部１８は、負荷電流の取込み、ゼロクロスタイミングの取込み、Ａ／Ｄ基準電圧値の取込み、動作モード設定信号の取込みおよび指示信号等の取込みを行うとともに、３端子サイリスタ２２のゲート端子にトリガとなる制御信号を出力するようになっている。
【００２１】
制御部１８は、マイクロプロセッサ３１、メモリ３２、および前述したＡ／Ｄ変換の機能を有するＩ／Ｏポート３３から構成される。メモリ３２ｂは不揮発性メモリ領域であり、マイクロプロセッサ３１が実行する制御プログラムならびに必要な定数などのデータが予め記憶されている。また、メモリ３２ａは、不揮発性メモリ領域３２ｂのデータやマイクロプロセッサ３１の演算データなどを一時記憶しておくデータ記憶領域ならびに作業領域である。
【００２２】
この電気掃除機制御装置２０では、商用交流電源２１から図３の（ａ）に示す波形をもった電源電圧が印加され、制御部１８から３端子サイリスタ２２のゲート端子に図３の（ｃ）に示すタイミングで制御信号が供給されると、３端子サイリスタ２が制御信号によって電源電圧が反転するまで導通するので、電動送風機１１の端子間には図３の（ｄ）に示す電圧が発生する。
【００２３】
このとき、ゼロクロス検出部２８からは、図３の（ｂ）に示すゼロクロス検出信号が制御部１８のＩ／Ｏポート３３に入力される。交流電圧の周期をＴｖ（ｓｅｃ）、この交流電圧のゼロクロスポイントから制御信号が出力するまでの時間をｔ（ｓｅｃ）とすると、３端子サイリスタ２の導通角φ（％）は、φ＝｛（Ｔｖ／２）−ｔ｝／（Ｔｖ／２）×１００の式から求められる。以下、電源電圧のゼロクロスポイントから制御信号が出力するまでの時間ｔ（ｓｅｃ）を、遅延時間と呼ぶ。
【００２４】
また、整流部２７が全波整流回路である場合、Ｉ／Ｏポート３３に入力される電動送風機１１の負荷電流値の波形は、例えば、図３の（ｅ１）に示すようになる。整流部１１が半波整流回路である場合、負荷電流値の波形は、例えば、図３の（ｅ２）に示すようになる。このように、Ｉ／Ｏポート３３に入力される負荷電流値の波形は、電解コンデンサなどにより平滑されていないので、モータ２４の整流リップル成分の影響が反映される。
【００２５】
次に、制御部１８が有する各機能について図４を用いて説明する。制御部１８のマイクロプロセッサは、主に、動作モード設定部４１、負荷電流瞬時値取込み部４２、負荷電流最大値判別部４３、負荷電流演算部４４、タイミング決定部４５、および負荷電流最大値誤差演算部４６からなる。動作モード設定部４１は、動作モード切替スイッチ３０の切替えに伴う電圧を認識し、制御部１８による制御を準備モードまたは掃除モードに設定する。掃除モードは、電流検出部２６が検出する電流に基づいて電動送風機の入力を可変するモードで使用者が通常使用するときの制御部１８の動作モードである。一方、準備モードは、電動送風機の入力を一定として回路部品のばらつき等による個々の掃除機の誤差を補正するためのモードで使用者が接することがない制御部１８の動作モードである。以下、それぞれの動作モードについて説明する。
【００２６】
電気掃除機の製品出荷前に動作される準備モードについて説明する。まず、基準負荷として、例えば、予め電気的特性を把握してある基準電動送風機、抵抗負荷、または電子負荷などを用意し、これらを電気掃除機制御装置２０に接続する。これは回路基板１９を本体１に組み込む前に行う。そして、タイミング決定部４５は予め設定した遅延時間で制御信号を出力して入力を一定として電動送風機を駆動する。すなわち、制御信号の出力タイミングを一定として電動送風機を駆動する。この状態で、負荷電流瞬時値取込み部４２は、ゼロクロス検出部２８が検出した交流電源電圧のゼロクロスポイントを基点として予め設定したサンプリング周期で電流検出部２６から検出された負荷電流瞬時値Ｉｎを取得し、その負荷電流瞬時値Ｉｎを負荷電流最大値判別部４３に出力する。負荷電流最大値判別部４３は、所定回数サンプリングした負荷電流瞬時値（Ｉ１、Ｉ２、．．．、Ｉｎ）をそれぞれ比較し、その中から負荷電流最大値Ｉｚを得る。
【００２７】
そして、この負荷電流最大値Ｉｚを負荷電流最大値誤差演算部４６へ出力する。負荷電流最大値誤差演算部４６は、負荷電流最大値Ｉｚと予め設定された負荷電流最大基準値Ｉｐ（ばらつきがないときの理想的な値）とを比較し、その誤差に応じて補正値として負荷電流補正値Ｉｄを求め、その負荷電流補正値Ｉｄを不揮発性メモリ３２ｂに記憶させる。負荷電流補正値Ｉｄはデータテーブルや数式から求める。負荷電流最大値Ｉｚの算出周期は、例えば、図３（ｅ１）の場合は交流電源電圧の半周期、図３（ｅ２）の場合は交流電源電圧の一周期である。
【００２８】
次に、使用者が実際に掃除を行うときに動作される掃除モードについて説明する。掃除モードでは、使用者が手元操作部１７の操作ボタン１６を操作して電動送風機が駆動されると、負荷電流瞬時値取込み部４２は、所定のサンプリング周期で電流検出部２６から検出された負荷電流瞬時値Ｉｎを取得し、その負荷電流瞬時値Ｉｎを負荷電流演算部４４に出力する。負荷電流演算部４４は、負荷電流瞬時値Ｉｎと準備モードで記憶された負荷電流補正値Ｉｄから負荷電流瞬時補正値を算出し、さらに、負荷電流瞬時補正値を所定サンプリング回数分加算して負荷電流演算補正値Ｉｓを算出し、この負荷電流演算補正値Ｉｓをタイミング決定部４５へ出力する。負荷電流瞬時補正値は、例えば、負荷電流瞬時値Ｉｎから負荷電流補正値Ｉｄを加算または減算し算出する。
【００２９】
または、負荷電流演算部４４は、負荷電流瞬時値Ｉｎを所定サンプリング回数分加算して負荷電流演算値Ｉｓ０を算出し、この負荷電流演算値Ｉｓ０と負荷電流補正値Ｉｄから負荷電流演算補正値Ｉｓを算出し、この負荷電流演算補正値Ｉｓをタイミング決定部４５へ出力する。負荷電流演算補正値Ｉｓは、例えば、負荷電流演算値Ｉｓ０から負荷電流補正値Ｉｄを加算または減算し算出する。
【００３０】
そして、タイミング決定部４５は、負荷電流演算補正値Ｉｓと予め設定された電流比較値である負荷電流下限値Ｉｇ１および負荷電流上限値Ｉｇ２を比較して、その比較結果から遅延時間指令値ｔｓを算出し、その指令値ｔｓに応じて制御信号を出力する。このように、電流検出部２６で検出された電流が補正され、この補正された電流値に応じて遅延時間が可変されて電動送風機１１の入力が制御される。
【００３１】
なお、準備モードにおいて、負荷電流最大値判別部４３は、負荷電流最大値Ｉｚを不揮発性メモリ３２ｂに記憶させ、そして、掃除モードにおいて、負荷電流最大値誤差演算部４６は、負荷電流最大値Ｉｚと予め設定された負荷電流最大基準値Ｉｐとを比較し、その誤差に応じて負荷電流誤差Ｉｄを求め、その負荷電流誤差Ｉｄを負荷電流演算部４４に出力することも可能である。そして、タイミング決定部４５は、負荷電流誤差Ｉｄと予め設定された電流比較値である負荷電流下限値Ｉｇ１および負荷電流上限値Ｉｇ２を比較して、その比較結果から遅延時間指令値ｔｓを算出し、その指令値ｔｓに応じて制御信号を出力する。この場合、負荷電流最大値Ｉｚ自体が補正値を構成する。
【００３２】
次に、制御部１８のメモリ３２に設定されているデータテーブル４７を説明する。図５に示すデータテーブル４７は、遅延時間指令値ｔｓと負荷電流下限値Ｉｇ１および負荷電流上限値Ｉｇ２との関係を示すデータテーブルの例である。
【００３３】
まず、データテーブル４７の各値について説明する。データテーブル４７には、制御信号の出力タイミングである遅延時間指令値ｔｓとしてｎ＋１個の設定値Ｕ０、Ｕ１、Ｕ２、．．．、Ｕｎ（但し、Ｕｎ＜．．．＜Ｕ２＜Ｕ１＜Ｕ０である。）が設定されているとともに、この遅延時間指令値ｔｓに応じた電流比較値である負荷電流下限値Ｉｇ１として、ｎ個の設定値Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、．．．、Ｘｎ（但し、Ｘｎ＞．．．＞Ｘ３＞Ｘ２＞Ｘ１である。）と、同様に電流比較値である負荷電流上限値Ｉｇ２として、ｎ個の設定値Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、．．．、Ｙｎ（但し、Ｙｎ＞．．．＞Ｙ３＞Ｙ２＞Ｙ１である。）が設定されている。これら負荷電流下限値Ｉｇ１と負荷電流上限値Ｉｇ２との大小関係は、図６に示すように、Ｘ１＜Ｘ２＜Ｙ１＜Ｘ３＜Ｙ２＜Ｘ４＜Ｙ３＜Ｘ５＜Ｙ４＜．．．Ｘｎ＜Ｙｎ−１＜Ｙｎとなっている。
【００３４】
この電気掃除機制御装置２０は（図２参照）、制御部１８から３端子サイリスタ２２にトリガとなる制御信号を出力することで電動送風機１１を駆動する。そして、集塵袋１２に塵埃が捕捉されていない状態では、制御部１８は、電動送風機１１の吸気風量がＱ０以上になるように、遅延時間指令値ｔｓをＵ０に設定する。この時、例えば、電動送風機１１の動作点は図６のＡ点になる。
【００３５】
掃除を開始することで塵埃の捕捉が進むにつれて、集塵袋１２の風路抵抗が大きくなり、電動送風機１１の吸気風量が低下する。これに伴い、負荷電流演算補正値ＩｓがＡ点から負荷電流下限値Ｉｇ１の設定値Ｘ１に向かって徐々に低下する。
【００３６】
そして、負荷電流演算補正値Ｉｓが負荷電流下限値Ｉｇ１の設定値Ｘ１以下になると、制御信号を出力するタイミングを決める遅延時間指令値ｔｓを、Ｕ０からＵ１へ短く変更し、３端子サイリスタ２２の導通角を大きくし、電動送風機１１の吸気風量を増大させる。このとき、負荷電流演算補正値ＩｓはＹ１となり、電動送風機１１の入力電力は増大する。
【００３７】
さらにその後、塵埃の捕捉が進むにつれて、集塵袋１２の風路抵抗がさらに大きくなり吸込口体５からの吸気風量が低下する。これにより、負荷電流演算補正値Ｉｓが今度は負荷電流下限値Ｉｇ１の設定値Ｘ２に向かって徐々に低下する。
【００３８】
そして、負荷電流演算補正値Ｉｓが負荷電流下限値Ｉｇ１の設定値Ｘ２以下になると、制御信号を出力するタイミングを決める遅延時間指令値ｔｓを、Ｕ１からＵ２に短く変更し、３端子サイリスタ２２の導通角をさらに大きくし、電動送風機１１の吸気風量を増大させる。このとき、負荷電流演算補正値ＩｓはＹ２となり、電動送風機１１の入力電力は増大する。
【００３９】
このように、集塵袋１２の塵埃の捕捉が進むにつれて、負荷電流演算補正値Ｉｓが、それぞれ負荷電流下限値Ｉｇ１の設定値Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、．．．以下になることで、遅延時間指令値ｔｓをＵ０、Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３、．．．へと変化させる。そして、その後、負荷電流演算補正値Ｉｓが負荷電流下限値Ｉｇ１の設定値Ｘｎ以下になって、遅延時間指令値ｔｓをＵｎとした後は、負荷電流演算補正値Ｉｓが低下しても遅延時間指令値ｔｓを変更しない。
【００４０】
この状態が所定時間継続すると、制御部１８は集塵袋１２に捕捉された塵埃が満杯に近いと判断し、報知部１０へ信号を出力し、電気掃除機使用者へ集塵袋１２の交換を促す。
【００４１】
次に、各制御ルーチンの説明をする。制御部１８は、メモリ３２に予め記憶された制御プログラムに従って図７に示すメイン処理を行う。制御部１８は電源投入後または制御部１８のリセット後に、先ず、ステップＳ１にて、電気掃除機の各種初期設定を行う。そして、ステップＳ２にて、動作モード切替スイッチ３０の切替による電圧を判断し、その電圧がＶ１であると判断すると、ステップＳ３にて、動作モード設定部４１が電気掃除機を掃除モードに設定する。そして、ステップＳ４に進み、少なくとも一回は準備モードで動作したことがあるかどうかを判定する。一度も準備モードで動作したことがない場合は、先の処理に進まない。準備モードで動作したことがある時は、電気掃除機の使用者による操作ボタン１６からの指示信号の取込みを判断すると、予め設定したソフトスタート用初期遅延時間で制御信号を出力し電動送風機１１が回転を始め、ステップＳ５で掃除モードメインループの処理が実行され、電源がオフになるまでこのループが繰り返される。
【００４２】
一方、制御部１８はステップＳ２にて動作モード切替スイッチ３０の切替による電圧がＶ１でないと判断すると、ステップＳ６にて、動作モード設定部４１が電気掃除機を準備モードに設定する。そして、ステップＳ７にて、タイミング決定部４５は、予め設定した一定の遅延時間、例えば電動送風機１１の入力が最大になるように遅延時間０で制御信号を３端子サイリスタ２２のゲート端子に出力し電流を流す。そして、ステップＳ８で準備モードメインループの処理が実行され、電源がオフになるまでこのループが繰り返される。
【００４３】
準備モードメインループ処理においては、制御部１８は、タイマ（図示せず）等を用いて周期的に図８に示す負荷電流誤差算出処理を実行する。次に、この負荷電流誤差算出処理について説明する。
【００４４】
まず、ステップＳ１０にて、タイマ（図示せず）等を用いて、電流が流れ始めてから、すなわち電動送風機１１が駆動してから予め設定した時間が経過したことを確認し、経過した場合はステップＳ１１に進む。ステップＳ１１にて、負荷電流瞬時値取込み部４２は、Ａ／Ｄ変換機能付Ｉ／Ｏポート３３から所定の周期で負荷電流瞬時値Ｉｎを取り込む。次に、ステップＳ１２にて、この負荷電流瞬時値Ｉｎを取り込んだ回数をカウントする。この取込み回数のクリアは後述するように、ゼロクロス検出部２８が検出する交流電源電圧のゼロクロスタイミングとする。この負荷電流誤差算出処理の周期は予め設定しておく。例えば、５０Ｈｚの交流電源のもとで電流サンプリング周期を０．２ｍｓｅｃに設定すると、ゼロクロスポイントを基点とした電源電圧の半周期（１０ｍｓｅｃ）の間に５０回電流をサンプリングして負荷電流瞬時値を取り込むことになる。従って、負荷電流瞬時値Ｉｎの取込みを５０回カウントすると交流電源電圧の半周期分が終了することになり、この周期が不揮発性メモリ３２ｂに記憶させる補正値の算出周期となる。同じ条件で１００回サンプリングをするように設定すると、交流電源電圧の一周期が不揮発性メモリ３２ｂに記憶させる補正値の算出周期となる。
【００４５】
続いて、ステップＳ１３にて、負荷電流最大値判別部４３が、例えば、交流電源の半周期内における５０個の負荷電流瞬時値Ｉｎの中から負荷電流最大値Ｉｚを判別する。すなわち、ゼロクロスポイントを基点として、サンプリング毎に、取り込んだ負荷電流瞬時値Ｉｎが最大かどうか判別し、最大の場合は、ステップＳ１４において、負荷電流最大値Ｉｚとして保持する。そして、準備モードメインループにリターンし、Ｓ１０〜Ｓ１４の各ステップを所定周期で繰り返す。なお、ここでは、負荷電流最大値Ｉｚは、所定のサンプリング回数の中の負荷電流瞬時値Ｉｎの最大値としているが、例えば、負荷電流瞬時値Ｉｎの複数個の平均値を負荷電流最大値Ｉｚとしても、その機能を果たす。
【００４６】
また、制御部１８は、準備モード処理において、図９に示す準備モードゼロクロス処理を実行する。この処理は、交流電源電圧のゼロクロスタイミングを検出する度に実行する。
【００４７】
この処理では、ゼロクロス検出部２８がゼロクロスポイントを検出すると、まず、ステップＳ２１において、図８の負荷電流誤差算出処理にてカウントした負荷電流瞬時値Ｉｎ取込み回数をクリアする。続いて、ステップＳ２２において、ゼロクロス処理回数をカウントする。続いて、ステップＳ２３において、負荷電流最大値Ｉｚと予め記憶されているメモリ３２上の負荷電流最大基準値Ｉｐとを比較し、その誤差Ｉｄ０を算出する。この誤差Ｉｄ０は、例えばＩｚとＩｐとの差である。次に、ステップＳ２４において、ゼロクロス処理を予め設定した回数実行したかどうか判定する。予め設定した回数に達していなければ準備モードメインループにリターンし、所定回数に達するまでＳ２１〜Ｓ２３が繰り返される。ステップＳ２４において、予め設定した回数に達している場合は、ステップＳ２５において、これまでに算出した複数の誤差Ｉｄ０に応じて、例えば、これら複数の誤差Ｉｄ０の平均値を出すことにより補正値である負荷電流誤差Ｉｄを算出し、この負荷電流誤差Ｉｄを不揮発性メモリ３２ｂに保存する。そして、ステップＳ２６において、タイミング決定部４５は、３端子サイリスタ２２への制御信号出力を止める。最後に、ステップＳ２７にて、制御部１８は準備モードを実行したことを情報として不揮発性メモリ３２ｂに記憶させる。
【００４８】
次に、電気掃除機の制御部１８が掃除モードに設定された場合を説明する。掃除モード処理において、制御部１８は、タイマ（図示せず）等を用いて周期的に、図１０に示す負荷電流演算補正値Ｉｓを算出する処理を実行する。
【００４９】
まず、ステップＳ３１にて、負荷電流瞬時値取込み部４２は、Ａ／Ｄ変換機能付Ｉ／Ｏポート３３から負荷電流瞬時値Ｉｎを取り込む。次に、ステップＳ３２にて、この負荷電流瞬時値Ｉｎを取り込んだ回数をカウントする。この負荷電流演算補正値算出周期は予め設定しておく。例えば、準備モードの時と同様に、５０Ｈｚの交流電源のもとで電流サンプリング周期を０．２ｍｓｅｃに設定すると、交流電源電圧の半周期（１０ｍｓｅｃ）の間に５０回、電流をサンプリングすることになる。従って、負荷電流瞬時値Ｉｎの取込みを５０回カウントすると交流電源電圧の半周期分が終了することになる。
【００５０】
続いて、ステップＳ３３にて、負荷電流演算部４４は、例えば、負荷電流瞬時値Ｉｎから準備モードで記憶された負荷電流誤差Ｉｄを減算し負荷電流瞬時補正値を算出する。続いて、ステップＳ３４にて、この負荷電流瞬時補正値を交流電源の一周期内において、例えば１００回加算して負荷電流演算補正値Ｉｓを算出する。交流電源電圧の周期は、ゼロクロス検出部２８からのゼロクロス検出信号によって認識できる。その後、掃除モードメインループにリターンし、Ｓ３１〜Ｓ３４が所定の周期で繰り返される。
【００５１】
また、制御部１８は、掃除モードメインループ処理において、図１１に示す掃除モードゼロクロスタイミング処理を実行する。この処理は、交流電源電圧のゼロクロスタイミングで実行する。
【００５２】
まず、ステップＳ４０において、制御信号の出力タイミングを決定する遅延タイマをクリアする。続いて、ステップＳ４１において、負荷電流演算補正値算出処理にてカウントした負荷電流瞬時値Ｉｎ取込み回数をクリアする。続いて、ステップＳ４２にて、タイミング決定部４５は、その時の遅延時間指令値ｔｓに応じた負荷電流下限値Ｉｇ１および負荷電流上限値Ｉｇ２を取得する。そして、ステップＳ４３にて、負荷電流下限値Ｉｇ１と負荷電流演算値Ｉｓを比較し、Ｉｓ−Ｉｇ１＞０であれば、ひき続き、ステップＳ４５にて、負荷電流上限値Ｉｇ２と負荷電流演算値Ｉｓを比較しＩｓ−Ｉｇ２＜０であれば、制御部１８は、その時の遅延時間指令値ｔｓにおいて、電動送風機１１が設定した入力電力の範囲で動作していると判断する。
【００５３】
一方、ステップＳ４３において、Ｉｓ−Ｉｇ１≦０であれば、制御部１８は、電動送風機１１の入力電力が予め設定した入力電力の範囲よりも小さくなっていると判断し、ステップＳ４４にて、図５のテーブルを用いて遅延時間指令値ｔｓを１段階短くして、電動送風機１１への入力電力を増加させる。例えば、指令値がＵ０であればＵ１にする。
【００５４】
または、ステップＳ４５にて、Ｉｓ−Ｉｇ２≧０であれば、制御部１８は、電動送風機１１の入力電力が予め設定した入力電力の範囲よりも大きくなっていると判断し、ステップＳ４６にて、遅延時間指令値ｔｓを１段階長くする。例えば、指令値がＵ３であればＵ２にする。その後、掃除モードメインループにリターンし、ゼロクロス検出部２８がゼロクロスを検出する毎にＳ４０〜Ｓ４６が繰り返される。
【００５５】
また、制御部１８のタイミング決定手段４５は、遅延タイマ（図示せず）によって、ゼロクロスタイミングからの遅延時間の測定を始め、周期的に図１２に示す制御信号出力処理を実行する。
【００５６】
すなわち、ステップＳ５０にて、遅延タイマのカウント時間がゼロクロスタイミングからの時間が遅延時間指令値ｔｓに達したかを確認する。そして、遅延タイマのカウント時間が遅延時間指令値ｔｓに達した時に、ステップＳ５１にて、Ｉ／Ｏポート３３から３端子サイリスタ２２への制御信号を出力する。
【００５７】
このように、遅延時間指令値ｔｓは、負荷電流下限値Ｉｇ１および負荷電流上限値Ｉｇ２と負荷電流演算補正値Ｉｓとの比較結果によって決まる。そして、負荷電流下限値Ｉｇ１および負荷電流上限値Ｉｇ２は予め設定された電流比較値であり、負荷電流演算補正値Ｉｓは負荷電流瞬時値Ｉｎと補正値である負荷電流誤差Ｉｄとから算出されるものであるので、掃除モードにおいて遅延時間指令値ｔｓは、負荷電流瞬時値と電流比較値と補正値とから決定されるものである。すなわち、制御部１８は、予め設定された負荷電流下限値Ｉｇ１および負荷電流上限値Ｉｇ２と算出した負荷電流演算補正値Ｉｓとを比較し、その比較結果に基づいて遅延時間指令値ｔｓを変化させ、電動送風機１１の入力電力を予め設定した範囲になるように制御する。このように、電動送風機１１の吸込風量に応じて検出電流が変化し、これに伴って負荷電流演算補正値Ｉｓも変化することから、集塵袋１２内に捕捉された塵埃量に応じて、遅延時間指令値ｔｓを変化させ、電動送風機１１の入力電力を予め設定した適切な範囲に制御しているので、電気掃除機としての吸込性能を持続させることができる。
【００５８】
これまで説明してきたように、本実施の形態の電気掃除機によれば、交流電源電圧に応じた周期性を持つ負荷電流の検出波形を用いて、電流検出部２６等の部品ばらつきに基づく検出誤差を補正するものであるから、整流子モータ２４による整流リップル成分も含めて補正することができる。したがって、個々の電動送風機の入力電力のばらつきが抑制され、電気掃除機としての入力制御の精度が向上し、塵埃の捕捉性能も安定する。しかも、交流電源電圧に応じた周期性を持つ負荷電流に基づいて補正を行うのに必要な構成であるゼロクロス検出回路は、３端子サイリスタ２２への制御信号を供給するための制御、いわゆる位相制御に本来必要な構成であり、新たに追加する構成ではないため、構成を複雑にすることがなく、結果として部品コストの上昇を抑制することができる。また、検出される負荷電流瞬時値のうち電流検出部２６等の部品ばらつきが大きく反映される負荷電流最大値に基づいて補正するものであるから、補正精度を向上させることができる。
【００５９】
次に、本発明の第二の実施形態について図１３を用いて説明する。上記第一の実施形態の電気掃除機では、準備モードにおいて負荷電流瞬時値のうち最大電流値である負荷電流最大値に基づいた補正値を記憶させたのに対し、第二に実施形態のものでは、準備モードにおいて負荷電流瞬時値の複数個を加算した加算値に基づいた補正値を記憶するようにしたものである。
【００６０】
まず、制御装置２０の構成を図１３を用いて説明するが、図４に示す実施の形態で示した部分と同一部分は同一符号を用いて示し、説明も省略する。本実施の形態においては、負荷電流瞬時値加算部４８と負荷電流加算値誤差演算部４９とが設けられている点で図４に示すものとは相違するものである。この実施の形態のものは、準備モードにおいて、負荷電流瞬時値取込み部４２は、予め設定したサンプリング周期で電流検出部２６から検出された負荷電流瞬時値Ｉｎを取得し、その負荷電流瞬時値Ｉｎを負荷電流瞬時値加算部４８に出力する。負荷電流瞬時値加算部４８は、ゼロクロスタイミングを基点として所定回数サンプリングした負荷電流瞬時値（Ｉ１、Ｉ２、．．．、Ｉｎ）を加算し、その中から負荷電流加算値Ｉｗを得る。そして、この負荷電流加算値Ｉｗを負荷電流加算値誤差演算部４９へ出力する。負荷電流加算値誤差演算部４９は、負荷電流加算値Ｉｗと予め設定された負荷電流加算基準値Ｉｙとを比較し、その誤差に応じて負荷電流加算補正値Ｉｘを求め、その負荷電流加算補正値Ｉｘを不揮発性メモリ３２ｂに記憶させる。負荷電流加算補正値Ｉｘは、負荷電流加算値Ｉｗと負荷電流加算基準値Ｉｙとの誤差自体か、またはデータテーブルや数式から求める。
【００６１】
次に、掃除モードにおいて、負荷電流演算部４４は、負荷電流瞬時値Ｉｎを所定サンプリング回数分加算して負荷電流演算値Ｉｓ０を算出し、この負荷電流演算値Ｉｓ０と負荷電流加算補正値Ｉｘから負荷電流演算補正値Ｉｓを算出し、この負荷電流演算補正値Ｉｓをタイミング決定部４５へ出力する。負荷電流演算補正値Ｉｓは、例えば、負荷電流演算値Ｉｓ０から負荷電流補正値Ｉｄを加算または減算し算出する。そして、タイミング決定部４５は、負荷電流演算補正値Ｉｓと予め設定された負荷電流下限値Ｉｇ１および負荷電流上限値Ｉｇ２とを比較して、その比較結果から遅延時間指令値ｔｓを算出し、その指令値ｔｓに応じて制御信号を出力する。
【００６２】
このように、準備モードにおいて、所定回数サンプリングした負荷電流瞬時値Ｉｎを加算し、その加算値から不揮発性メモリ３２ｂに記憶させる補正値を算出することも可能であり、このようにした場合は、負荷電流瞬時値Ｉｎを積分的に取り扱い補正値を算出することになるので、ノイズが発生したとしてもその影響が軽減されるため補正の信頼性が向上するという効果を奏する。
【００６３】
次に、本発明の第三の実施形態について図１４を用いて説明する。制御部１８の構成は第一の実施形態を示す図４と同様であるが、制御部１８の処理が異なる。すなわち、第一の実施形態では掃除モードで検出した検出電流を補正し、これを予め記憶されている電流比較値と比較して入力制御するようにしたものであるのに対し、以下に説明する第三の実施形態のものでは、検出電流でなく予め記憶されている電流比較値を補正する点で相違するものである。
【００６４】
準備モード処理では第一の実施形態と同様に図８に示す処理を行うとともに、図９に示す準備モードゼロクロス処理に替えて図１４に示す準備モードゼロクロス処理を実行する。この処理は、交流電源電圧のゼロクロスタイミングを検出する度に実行する。
【００６５】
まず、ステップＳ６１において、図８の負荷電流誤差算出処理にてカウントした負荷電流瞬時値Ｉｎ取込み回数をクリアする。続いて、ステップＳ６２において、ゼロクロス処理回数をカウントする。続いて、ステップＳ６３において、負荷電流最大値Ｉｚとメモリ３２上の負荷電流最大基準値Ｉｐとを比較し、その誤差Ｉｄ０を算出する。次に、ステップＳ６４において、ゼロクロス処理を予め設定した回数実行したかどうか判定する。予め設定した回数に達していなければ準備モードメインループにリターンし、所定回数に達するまでＳ６１〜Ｓ６３が繰り返される。ステップＳ６４において、予め設定した回数に達している場合は、ステップＳ６５において、これまでに算出した複数の誤差Ｉｄ０に応じて図５に示す電流比較値である負荷電流下限値Ｉｇ１および負荷電流上限値Ｉｇ２を補正し、これら補正した負荷電流下限値Ｉｇ１および負荷電流上限値Ｉｇ２を不揮発性メモリ３２ｂに保存する。そして、ステップＳ６６において、タイミング決定部４５は、３端子サイリスタ２２への制御信号出力を止める。最後に、ステップＳ６７にて、制御部１８は準備モードを実行したことを情報として不揮発性メモリ３２ｂに記憶させる。
【００６６】
そして、掃除モードにおいては何ら補正を行わず、タイミング決定部４５は、検出電流と準備モードで補正された電流比較値とを比較して遅延時間を決定して電動送風機１１が制御される。
【００６７】
ところで、掃除モードでは、電動送風機１１の入力制御以外にも、ゴミ詰まり報知のための制御等電気掃除機に関わる様々な制御をしており、マイクロプロセッサ３１の処理負荷が重い。一方、本実施形態のものは、準備モードで補正を実行し、掃除モードでは補正処理は実行しないことから、補正処理を行っても掃除モードにおけるマイクロプロセッサ３１の処理負荷をより重くすることを抑制でき、掃除モードにおける処理スピードを損なうことがないという利点がある。なお、この第三の実施形態においては準備モードにおける負荷電流最大値に基づいて負荷電流下限値Ｉｇ１および負荷電流上限値Ｉｇ２を補正したが、第二の実施形態のように負荷電流瞬時値を加算した加算値に基づいて補正してもよい。
【００６８】
また、第一、第三の実施形態において、制御部１８は複数の負荷電流瞬時値Ｉｎの中から負荷電流最大値Ｉｚを得て、この負荷電流最大値Ｉｚから補正している。このように、負荷電流最大値Ｉｚを用いる場合、図３（ｅ２）に負荷電流瞬時値Ｉｎの非使用範囲として示すような範囲、すなわち、ゼロクロスタイミングを基点として設定した範囲または制御信号の出力タイミングを基点として設定した範囲の負荷電流瞬時値Ｉｎを補正のために使用しないようにすることで、補正の信頼性を向上させることができる。なぜならば、検出電流の波形を図３（ｅ１）や（ｅ２）に示すような周期的な波形にすると、ゼロクロスタイミングの近傍、および制御信号の出力タイミング近傍に負荷電流最大値Ｉｚが現れることはなく、現れた場合はノイズであると判断できるからである。なお、ゼロクロスタイミングを基点として設定した範囲または制御信号の出力タイミングを基点として設定した範囲の負荷電流瞬時値Ｉｎを補正のために使用しないということは、設定の範囲内の負荷電流瞬時値Ｉｎを取り込んだうえで補正に使用しない場合だけでなく、設定の範囲内では負荷電流瞬時値Ｉｎの取込み自体を行わないものも包含するものである。
【００６９】
また、第二の実施の形態において、制御部１８は複数の負荷電流瞬時値Ｉｎを加算し、この加算値から補正値を算出している。このように、負荷電流瞬時値Ｉｎの加算値を用いる場合、負荷電流の検出波形を図３に示すような周期的な波形にすると、回路部品にばらつきがあっても、ゼロクロスタイミングの近傍、および制御信号の出力タイミング近傍の負荷電流瞬時値Ｉｎの差はとても小さく、算出する補正値への影響も少ない。従って、あらかじめ、ゼロクロスタイミングを基点として設定した範囲、または、制御信号の出力タイミングを基点として設定した範囲の負荷電流瞬時値Ｉｎを演算に使用しないようにすることで、マイクロプロセッサ３１の実行負荷を軽減でき、その分マイクロプロセッサ３１の能力を他の電気掃除機の制御にあてることができる。
【００７０】
また、電気掃除機制御装置２０は、図９のＳ２７や図１４のＳ６７に示すようなステップを設けることで、過去に少なくとも一回は準備モードで動作していないと、通常の掃除モードで動作しないようにすることでき、大量生産時の製造工程における補正工程忘れといったミスをなくすことができる。
【００７１】
また、上記各実施の形態では、タイミング決定部４５が、図５のデータテーブルに示す負荷電流下限値Ｉｇ１のｎ個の各設定値Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、．．．、Ｘｎから、その時点の遅延時間指令値ｔｓに応じて、負荷電流下限値Ｉｇ１を取得したが、このデータテーブル方式に限定されるものではなく、タイミング決定部４５が、負荷電流下限値Ｉｇ１の１段目の設定値をＸ１とすると、ｎ段目の設定値Ｘｎを、Ｘｎ＝Ｘ１＋Ａ・（ｎ−１）・ｔｓ等の演算式によって、トリガ信号を出力するものであってもよい。
【００７２】
また、遅延時間指令値ｔｓの間隔Ｕｎ−Ｕｎ−１＝ΔＵｎ、負荷電流下限値Ｉｇ１の間隔Ｘｎ−Ｘｎ−１＝ΔＸｎ、および負荷電流上限値Ｉｇ２の間隔Ｙｎ−Ｙｎ−１＝ΔＹｎは、一定間隔である必要はなく、電気掃除機の用途または電動送風機１１の特性に応じて設定してかまわない。
【００７３】
また、制御部１８の、動作モード設定部４１、負荷電流瞬時値取込み部４２、負荷電流最大値判別部４３、負荷電流演算部４４、タイミング決定部４５、および負荷電流最大値誤差演算部４６が行う処理は、メモリ３２に実装されたソフトウエアにより実行される場合に限定するものではなく、そのソフトウエアのなす機能をハードウェアとして備え、実行してもよい。
【００７４】
また、回路素子を使用せずに、整流部２７で全波整流した負荷電流検出波形からプログラム処理によって、交流電源電圧の半周期内で負荷電流演算補正値Ｉｓを算出してもよい。
【００７５】
このように、交流電源電圧の半周期内で負荷電流演算補正値Ｉｓを算出することで、マイクロプロセッサ３１の実行負荷を軽減でき、その分マイクロプロセッサ３１の能力を他の電気掃除機の制御にあてることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施の形態に係る電気掃除機の構成を示す斜視図。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る電気掃除機制御装置の回路構成を示す図。
【図３】同実施の形態における各部の電圧、電流、信号波形を示す図。
【図４】同実施の形態の制御部の機能ブロックを説明する図。
【図５】同実施の形態で使用する遅延時間指令値、負荷電流下限値および負荷電流上限値のデータテーブルの構成を示す図。
【図６】同実施の形態の電気掃除機を駆動したときの、電動送風機の吸気風量と負荷電流演算補正値との関係を、遅延時間指令値と負荷電流下限値および負荷電流上限値の変化をパラメータとして示したグラフ。
【図７】同実施の形態の制御部が実行するメイン処理を示す流れ図。
【図８】同実施の形態の制御部が実行する準備モード時の負荷電流誤差算出処理を示す流れ図。
【図９】同実施の形態の制御部が実行する準備モード時のゼロクロス処理を示す流れ図。
【図１０】同実施の形態の制御部が実行する掃除モード時の負荷電流演算補正値処理を示す流れ図。
【図１１】同実施の形態の制御部が実行する掃除モード時のゼロクロス処理を示す流れ図。
【図１２】同実施の形態の制御部が実行する制御信号出力処理を示す流れ図。
【図１３】本発明の第二の実施形態の制御部の機能ブロックを説明する図。
【図１４】本発明の第三の実施形態の制御部が実行する準備モード時のゼロクロス処理を示す流れ図。
【符号の説明】
【００７７】
１…電気掃除機本体
１１…電動送風機
１８…制御部
２２…双方向性３端子サイリスタ（スイッチング素子）
２４…整流子モータ
２６…電流検出部
２７…整流部（電流検出回路）
２８…ゼロクロス検出部
３２…メモリ
４１…動作モード設定部
４２…負荷電流瞬時値取込み部
４５…タイミング決定部
【図１】
2008148552.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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