(57)【要約】  本発明は、真空掃除機、および真空掃除機内のバッテリ電源によって駆動されるモータを制御する方法に関する。例えば、モータ（２）と、モータに電力を供給するためのバッテリ電源（３）と、モータにかかる電圧を測定するための電圧測定ユニット（４）と、モータを流れる電流を測定するための電流測定ユニット（５）とを備えた真空掃除機（１）が提供される。さらに真空掃除機は、測定された電圧および測定された電流に基づいて、モータの始動からの特定期間中、目標モータ電力値を得るように、バッテリ電源からモータに供給される電力を制御するための制御ユニット（６）を備える。
2015522335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空掃除機内のバッテリ電源によって駆動されるモータを制御する方法であって、
前記モータにかかる電圧を測定するステップと、
測定された前記電圧に基づいて、前記モータの始動からの特定期間中、目標モータ電圧値を得るように、前記バッテリ電源から前記モータに供給される前記電圧を制御し、前記特定期間が終了すると、前記モータの電源を切るまでバッテリ電源電圧の低下とともに徐々に低下するように、前記モータに供給される前記電圧を制御するステップと
を含む方法。
【請求項２】
真空掃除機内のバッテリ電源によって駆動されるモータを制御する方法であって、
前記モータを流れる電流を測定するステップと、
測定された前記電流に基づいて、前記モータの始動からの特定期間中、目標モータ電流値を得るように、前記バッテリ電源から前記モータに供給される前記電流を制御し、前記特定期間が終了すると、前記モータの電源を切るまでバッテリ電源電流の低下とともに徐々に低下するように、前記モータに供給される前記電流を制御するステップと
を含む方法。
【請求項３】
真空掃除機内のバッテリ電源によって駆動されるモータを制御する方法であって、
前記モータにかかる電圧を測定するステップ（Ｓ１０１）と、
前記モータを流れる電流を測定するステップ（Ｓ１０２）と、
測定された前記電流および前記電圧に基づいて、前記モータの始動からの特定期間中、目標モータ電力値を得るように、前記バッテリ電源から前記モータに供給される前記電力を制御し、前記特定期間が終了すると、前記モータの電源を切るまでバッテリ電源電圧の低下とともに徐々に低下するように、前記電力を制御するステップ（Ｓ１０３）と
を含む方法。
【請求項４】
前記モータに供給される前記電力が、前記特定期間中、実質的に一定である目標モータ電力値を得るように制御される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記モータに供給される前記電力が、前記特定期間中、上限電力閾値および下限電力閾値によって定められた範囲内にある目標モータ電力値を得るように制御される、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
測定された前記モータ電圧および測定された前記モータ電流から、前記モータの実電力値を計算するステップと、
電圧が前記モータに供給されるオン状態と、電圧が前記モータに供給されないオフ状態とを切り替えることによって、前記バッテリ電源により前記モータに供給される電圧を制御するステップであって、その切り替えが、前記実モータ電力値および前記目標モータ電力値に基づいた方形波によって制御され、前記方形波の負荷サイクルが、前記バッテリ電源から前記モータに供給される平均電力が前記目標モータ電力値を得るように制御されるステップと
をさらに含む、請求項３〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記モータの電源を切るまでバッテリ電源電圧の低下とともに徐々に低下するように前記電力を制御するステップが、前記オン状態および前記オフ状態を制御する前記方形波の前記負荷サイクルを固定することによって行われる、
請求項６に記載の方法。
【請求項８】
モータ（２）と、
前記モータに電力を供給するためのバッテリ電源（３）と、
前記モータにかかる電圧を測定するための電圧測定ユニット（４）と、
測定された前記電圧に基づいて、前記モータの始動からの特定期間中、目標モータ電圧値を得るように、前記バッテリ電源から前記モータに供給される前記電力を制御し、前記特定期間が終了すると、前記モータの電源を切るまでバッテリ電源電圧の低下とともに徐々に低下するように、前記モータに供給される前記電圧を制御するための制御ユニット（６）と
を備える、真空掃除機（１）。
【請求項９】
モータ（２）と、
前記モータに電力を供給するためのバッテリ電源（３）と、
前記モータを流れる電流を測定するための電流測定ユニット（５）と、
測定された前記電流に基づいて、前記モータの始動からの特定期間中、目標モータ電流値を得るように、前記バッテリ電源から前記モータに供給される前記電流を制御し、前記特定期間が終了すると、前記モータの電源を切るまでバッテリ電源電流の低下とともに徐々に低下するように、前記モータに供給される前記電流を制御するための制御ユニット（６）と
を備える、真空掃除機（１）。
【請求項１０】
モータ（２）と、
前記モータに電力を供給するためのバッテリ電源（３）と、
前記モータにかかる電圧を測定するための電圧測定ユニット（４）と、
前記モータを流れる電流を測定するための電流測定ユニット（５）と、
測定された前記電圧および測定された前記電流に基づいて、前記モータの始動からの特定期間中、目標モータ電力値を得るように、前記バッテリ電源から前記モータに供給される前記電力を制御し、前記特定期間が終了すると、前記モータの電源を切るまでバッテリ電源電圧の低下とともに徐々に低下するように、前記電力を制御するための制御ユニット（６）と
を備える、真空掃除機（１）。
【請求項１１】
測定された前記モータ電圧および測定された前記モータ電流から、前記モータ（１０）の実電力値を計算するための電力計算ユニット（１６）をさらに備え、
前記制御ユニット（２０）が、前記モータ電力計算手段からの前記実モータ電力値と、目標モータ電力値とを受け取り、前記実モータ電力値および前記目標モータ電力値に基づいて、前記目標モータ電力値を得るように、前記バッテリ電源（９）から前記モータに供給される前記電力を制御するように配置されている、
請求項１０に記載の真空掃除機（１）。
【請求項１２】
電圧が前記モータ（１０）に供給されるオン状態と、電圧が前記モータに供給されないオフ状態とを切り替えるためのスイッチ（２２）をさらに備え、
前記制御ユニット（２０）が、前記実モータ電力値および前記目標モータ電力値に基づいた制御信号を前記スイッチに供給するように配置され、かつ、前記バッテリ電源から前記モータに供給される平均電力が前記目標モータ電力値を得るように、前記スイッチに前記オン状態と前記オフ状態とを切り替えさせるように配置されている、
請求項１１に記載の真空掃除機（１）。
【請求項１３】
前記スイッチ（２２）がトランジスタであり、
前記制御ユニット（２０）が、パルス幅変調ＰＷＭを行うことができ、前記制御ユニットがさらに、前記実モータ電力値および前記目標モータ電力値に基づいた方形波を前記トランジスタに供給するように配置され、かつ、前記バッテリ電源から前記モータ（１０）に供給される前記平均電力が前記目標モータ電力値を得るように、前記トランジスタに前記オン状態とオフ状態とを切り替えさせるように配置されている、
請求項１２に記載の真空掃除機（１）。
【請求項１４】
前記制御ユニット（２０）が、前記トランジスタ（２２）に供給される前記方形波の負荷サイクルを固定することによって、前記モータ（１０）の電源を切るまでバッテリ電源（９）電圧の低下とともに徐々に低下するように、前記電力を制御する、
請求項１３に記載の真空掃除機（１）。
【請求項１５】
前記特定期間が０分〜５分である、請求項８〜１４のいずれか一項に記載の真空掃除機（１）。
【請求項１６】
前記特定期間が１分〜３分である、請求項８〜１４のいずれか一項に記載の真空掃除機（１）。
【請求項１７】
前記特定期間が約２分である、請求項８〜１４のいずれか一項に記載の真空掃除機（１）。
【請求項１８】
コンピュータ実行可能部品を備えたコンピュータプログラム（７）であって、前記コンピュータ実行可能部品が、装置（１）内に含まれた処理ユニット（６）上で運転される場合に、請求項１〜７のいずれか一項に記載のステップのうちの少なくとも一部を前記装置に行わせるためのものである、コンピュータプログラム（７）。
【請求項１９】
コンピュータ読取可能媒体を備えたコンピュータプログラム製品（８）であって、前記コンピュータ読取可能媒体が、前記コンピュータ読取可能媒体において具体化された、請求項１８に記載のコンピュータプログラム（７）を有する、コンピュータプログラム製品（８）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空掃除機、および真空掃除機内のバッテリ電源によって駆動されるモータを制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリによって駆動される製品は、バッテリの放電サイクル中にバッテリ電圧が低下するため、コード付きＡＣ駆動式製品と比較して、普遍的な欠点を有する。電気モータを含むバッテリ式真空掃除機では、バッテリの放電サイクル中にバッテリ電力が低下すると、真空掃除機の吸引力が低下する。一般に、バッテリによって電力供給される真空掃除機の送風機ユニットの最大吸込電力（ｍａｘｉｍｕｍ  ｉｎｌｅｔ  ｐｏｗｅｒ）は、所与のモータ電流に対して、バッテリの放電サイクル中に５０％以上低下する。さらに、バッテリの経年劣化は電力出力に影響を与え、経年劣化したバッテリの利用可能な初期の最大電力は、新品のバッテリと比較して、３分の１未満に低下し得る。モータに供給される電力はさらに、バッテリの充電状態、すなわち、充電サイクルが中断されたときバッテリが充電サイクルにおけるどのポイントにあるか、に依存する。さらなる欠点は、バッテリ内に残る電荷が低下するにつれ、電圧が低下する割合が増加することである。
【０００３】
当技術分野における放電サイクルにわたるバッテリ電圧低下の影響を制限するために、フィードバック制御が提案されている。欧州特許第２０６４８０８号明細書では、このフィードバック制御は、モータ電圧を測定し、そのモータ電圧を所定の一定目標値に向けて制御することによって達成される。したがって、バッテリの放電サイクル中に真空掃除機の吸引力を着実に低下させることなく、設定された一定吸引力を得るための供給電圧をバッテリが出力することができずにモータのスイッチが即座に切れるまで、バッテリの放電サイクル中のいかなる時点においても最大使用可能吸引力より低い一定の吸引力で動作するように、真空掃除機が制御される。
【０００４】
ユーザの観点から見ると、この手法は、実用的見地からの所定の一定値が低く設定されすぎるという大きな危険があるため、望ましくない場合がある。欧州特許第２０６４８０８号明細書では、一定の吸引力が維持される長期バッテリ放電サイクルと、一定吸引力がより高い短期放電サイクルとの間で明確にトレードオフが生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、当技術分野におけるこの問題を解決し、または少なくとも緩和し、改善された真空掃除機、および真空掃除機内のバッテリ電源によって駆動されるモータを制御する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、本発明の第１の態様において、真空掃除機内のバッテリ電源によって駆動されるモータを制御する方法によって達成され、この方法は、モータにかかる電圧を測定するステップと、測定された電圧に基づいて、モータの始動からの特定期間中、目標モータ電圧値を得るように、バッテリ電源からモータに供給される電圧を制御し、特定期間が終了すると、モータの電源を切るまでバッテリ電源電圧の低下とともに徐々に低下するように、モータに供給される電圧を制御するステップとを含む。
【０００７】
この目的はさらに、本発明の第１の態様の方法の特徴に対応する特徴を有する真空掃除機によって達成される。したがって、モータと、モータに電力を供給するためのバッテリ電源と、モータにかかる電圧を測定するための電圧測定ユニットとを備えた真空掃除機が提供される。真空掃除機はさらに、測定された電圧に基づいて、モータの始動からの特定期間中、目標モータ電圧値を得るように、バッテリ電源からモータに供給される電圧を制御し、特定期間が終了すると、モータの電源を切るまでバッテリ電源電圧の低下とともに徐々に低下するように、モータに供給される電圧を制御するための制御ユニットを備える。
【０００８】
有利には、本発明を用いて、ユーザは真空掃除機を始動させ、真空掃除機の始動から例えば０分〜５分の範囲のどこか、より好ましくは１分〜３分の範囲のどこか、さらにより好ましくは約２分の特定期間中、目標モータ電圧値によって規定される一定の比較的高い吸引力で、真空掃除機を動作させることができる。特定期間が経過すると、真空掃除機を止めるまで、バッテリ電圧の低下とともに吸引力を低下させることができる。バッテリ式真空掃除機は通常、例えば、カスを除去するために調理台の下を、または砂利および砂を除去するために玄関カーペットを手短に真空掃除するのに、より短い期間使用される。
【０００９】
したがって、真空掃除機が、低い一定吸引圧力を長期間維持することよりも、高い一定吸引力を短時間で多くの回数、維持可能であることが、ユーザにとってより望ましい。したがって、２分の間、比較的高い吸引力を供給し、続いて、バッテリ放電サイクル中、バッテリ電圧の低下とともに吸引力を低下させることによって、バッテリ電力は、より使い勝手がよく、より効率的に消費される。実際には、ユーザはたいていの場合、真空掃除機を止める前に、バッテリ駆動式真空掃除機を全特定期間は操作しない可能性があり、その結果として、ユーザが真空掃除機を始動する次回に、同じ吸引力を見込むことができる可能性が高い。本発明の方法および真空掃除機を用いて、ユーザは、真空掃除機期間を使用すると、突然、目標吸引力を得ることができないバッテリ電力レベルに達した時に、真空掃除機によって低い吸引力しか生成することができず（または吸引力を生成することができず）、バッテリを充電することが好ましくなるまで、設定された目標モータ電圧値によってもたらされる高い目標吸引力を何度も経験する。
【００１０】
この目的は、本発明の第２の態様において、真空掃除機内のバッテリ電源によって駆動されるモータを制御する方法によって達成され、この方法は、モータを流れる電流を測定するステップと、測定された電流に基づいて、モータの始動からの特定期間中、目標モータ電流値を得るように、バッテリ電源からモータに供給される電流を制御し、特定期間が終了すると、モータの電源を切るまでバッテリ電源電流の低下とともに徐々に低下するように、モータに供給される電流を制御するステップとを含む。
【００１１】
この目的はさらに、本発明の第２の態様の方法の特徴に対応する特徴を有する真空掃除機によって達成される。したがって、モータと、モータに電力を供給するためのバッテリ電源と、モータを流れる電流を測定するための電流測定ユニットとを備えた真空掃除機が提供される。真空掃除機はさらに、測定された電流に基づいて、モータの始動からの特定期間中、目標モータ電流値を得るように、バッテリ電源からモータに供給される電流を制御し、特定期間が終了すると、モータの電源を切るまでバッテリ電源電流の低下とともに徐々に低下するように、モータに供給される電流を制御するための制御ユニットを備える。
【００１２】
本発明の第１の態様の方法および真空掃除機の代替として、本発明の第２の態様の方法および真空掃除機は、モータを制御するために電流を使用する。第１の態様の方法および真空掃除機の上記利点は、第２の態様に等しく当てはまる。本発明の第２の態様は、さらには詳細に説明しない。
【００１３】
最後に、この目的は、本発明の第３の態様において、真空掃除機内のバッテリ電源によって駆動されるモータを制御する方法によって達成され、この方法は、モータにかかる電圧を測定するステップと、モータを流れる電流を測定するステップとを含む。この方法はさらに、測定された電圧および電流に基づいて、モータの始動からの特定期間中、目標モータ電力値を得るように、バッテリ電源からモータに供給される電力を制御するステップを含む。
【００１４】
この目的はさらに、本発明の第３の態様の方法の特徴に対応する特徴を有する真空掃除機によって達成される。したがって、モータと、モータに電力を供給するためのバッテリ電源と、モータにかかる電圧を測定するための電圧測定ユニットと、モータを流れる電流を測定するための電流測定ユニットとを備えた真空掃除機が提供される。さらに真空掃除機は、測定された電圧および測定された電流に基づいて、モータの始動からの特定期間中、目標モータ電力値を得るように、バッテリ電源からモータに供給される電力を制御するための制御ユニットを備える。
【００１５】
本発明の第１の態様の上記利点は、本発明の第３の態様の方法および真空掃除機に等しく当てはまる。本発明の第３の態様ではさらに、真空掃除機内のモータのモータ電力をより正確に制御する必要があり、その制御はモータ負荷を考慮して適用されることが認識されている。より具体的には、真空掃除機の気流の変化に影響を受けない所望の吸引力が供給されるように、モータ電力を制御することが可能になるべきである。真空掃除機におけるモータ電力のより正確な制御は、本発明の実施形態によれば、モータの電力を制御するためのフィードバックパラメータとして、モータにかかる電圧およびモータを流れる電流の両方を使用することによって達成される。
【００１６】
真空掃除機のモータを制御するためのパラメータとして、電圧または電流のみを使用するだけでは、例えば、真空掃除機の吸込口が閉塞もしくは半閉塞されている場合などの、モータの電圧または電流が変動している状況に適応することはできない。
【００１７】
真空掃除機の気流が減少する状況、例えば、真空掃除機の吸込口が閉塞もしくは半閉塞されている場合、真空掃除機の集塵容器が満杯である場合、および／または、真空掃除機のフィルタが詰まっている場合には、モータ電力が低下する。より具体的には、気流が減少すると、モータを流れる電流が減少し、したがって、電圧が一定に保持されても、モータ電力は低下する。
【００１８】
したがって、本発明の実施形態によって、フィードバックパラメータとして電流をさらに含めることにより、モータの電力をより正確に制御することが可能になり、これによって、吸引力をより正確に制御することが可能になる。さらなる利点は、モータの電流および電圧の両方を考慮することによって、真空掃除機の気流が減少する状況でさえ、吸引力を一定レベルに保持可能であることである。
【００１９】
本発明のさらなる利点は、モータの始動からの特定期間中、目標モータ電力値を得るために、測定されたモータ電圧および測定されたモータ電流に基づいて、バッテリ電源からモータに供給される電力を制御することである。
【００２０】
目標モータ電力は設計パラメータであり、その構成は、本発明が具体化されるべき真空掃除機の所望の特性に依存する。目標モータ電力は、経時で一定であるように設定することができ、または経時で変化させてもよい。
【００２１】
本発明は、特許請求の範囲に記載の特徴における、あらゆる可能な組合せに関することに留意する。本発明のさらなる特徴および利点は、添付の特許請求の範囲および以下の説明を検討すると明らかになる。当業者は、下記に説明する実施形態以外の実施形態を作るために、本発明の異なる特徴を組み合わせ得ることを理解する。
【００２２】
ここで本発明について、添付図面を参照しながら例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の実施形態による真空掃除機の概略ブロック図を示す。
【図２】図２は、本発明の別の実施形態による真空掃除機の概略ブロック図を示す。
【図３】図３は、真空掃除機のモータに供給される電力が、本発明の実施形態によってどのように制御されるかを示す。
【図４】図４は、本発明の実施形態による、真空掃除機内のバッテリ電源によって駆動されるモータを制御する方法を示すフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
ここで本発明について、本発明の特定の実施形態を示す添付図面を参照しながら、より詳細に以下に説明する。しかしながら本発明は、多様な形式で具体化されてもよく、本明細書に記載する実施形態に限定されるものと解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が完璧かつ完全になり、かつ本発明の範囲を当業者に十分伝えるために、例として提供される。
【００２５】
本発明は、例えば、直立型／スティック型真空掃除機、手持ち型真空掃除機、ロボット真空掃除機、またはキャニスタ型真空掃除機などの、一般的なバッテリ駆動式真空掃除機において実施することができる。図１は、本発明の実施形態による真空掃除機１の概略ブロック図を示す。真空掃除機１は、バッテリ電源３によって電力供給される電気モータ２を含む。真空掃除機１はさらに、任意の適した電圧計であってもよい電圧測定ユニット４と、任意の適した電流計であってもよい電流測定ユニット５と、電圧測定ユニット４および電流測定ユニット５によって行われた測定に基づいて、モータ２に加えられる電力を制御するための制御ユニット６とを備える。
【００２６】
図１に関して、モータ電圧が測定され制御される本発明の第１の態様では、電流測定ユニット５が省略され、モータ電流が測定され制御される本発明の第２の態様では、電圧測定ユニット４が省略されることに留意されたい。
【００２７】
さらに、制御ユニット６（および以下で参照する、対応する制御ユニット）は、典型的には、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリもしくはハードディスクドライブなどのマイクロプロセッサに関連する適切した記憶媒体８にダウンロードされたそれぞれのコンピュータプログラム７を実行するように配置された、１つまたは複数のマイクロプロセッサの形態で具体化される。制御ユニット６は、コンピュータ実行可能命令を含む適切なコンピュータプログラム７が、記憶媒体８にダウンロードされ、制御ユニット６によって実行された場合に、本発明の実施形態による方法を少なくとも部分的に実行するように配置されている。記憶媒体８はまた、コンピュータプログラム７を備えるコンピュータプログラム製品であってもよい。あるいは、コンピュータプログラム７は、フロッピー（登録商標）ディスクまたはメモリスティックなどの適したコンピュータプログラム製品によって、記憶媒体８に転送されてもよい。さらなる代替法として、コンピュータプログラム７は、ネットワークを介して記憶媒体８にダウンロードされてもよい。あるいは、制御ユニット６は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラム可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、結合プログラム可能論理回路（ＣＰＬＤ）などの形態で具体化されてもよい。
【００２８】
本発明による真空掃除機の実施形態が、図２の概略ブロック図に示され、バッテリ９は、被掃除面から屑を集めるために真空掃除機中に気流を作る送風機（図示せず）に接続されているモータ１０に電力を供給する。電圧測定ユニット１２および電流測定ユニット１４が設けられている。電圧測定ユニット１２は、モータ１０に印加される電圧を測定し、電流測定ユニット１４は、モータを流れる電流を測定する。電圧測定ユニット１２および電流測定ユニット１４はそれぞれ、測定されたモータ電圧および測定されたモータ電流を電力計算ユニット１６に供給し、電力計算ユニット１６は、実モータ電力値を計算し、その値を制御ユニット２０に供給する。電力は、典型的には、Ｐ＝Ｕ×Ｉとして計算される。制御ユニットにはさらに、目標モータ電力値ＰREFが供給される。したがって、制御ユニット２０は、実モータ電力値に基づいて、モータ１０に供給される電力を制御するように配置され、制御ユニット２０とモータ１０との間に接続されたＭＯＳＦＥＴ２２の形態のスイッチ、または同様のスイッチを介して、電力計算ユニット１６および目標モータ電力値ＰREFによって供給される。
【００２９】
図２に関して、モータ電圧が測定され制御される本発明の第１の態様では、電流測定ユニット１４が省略され、モータ電流が測定され制御される本発明の第２の態様では、電圧測定ユニット１２が省略されることに再度留意されたい。さらに、本発明の第１の態様および第２の態様では、電力計算ユニット１６が省略され、それぞれの測定された電圧または電流が、制御ユニット２０に直接供給され、対応する基準電圧ＶREFまたは基準電流ＩREFと比較される。
【００３０】
本発明の実施形態では、制御ユニット２０は、モータ１０に供給される電力が実質的に一定であるように制御する。それは、このような制御によって、吸引が実質的に一定になるからであり、このことは、ユーザが不快なものとして経験し得るわずかに変動する吸引音とは対照的に、ユーザが好む可能性が高い。
【００３１】
本発明のさらなる実施形態では、制御ユニット２０は、特定期間中、上限電力閾値および下限電力閾値によって定められた範囲内にあるように、モータ１０に供給される電力を制御する。前述の実施形態に関連して説明したように、吸引力のわずかな変動は、モータが空転していない限り、ユーザによって受け入れられ得る。
【００３２】
本発明のさらなる実施形態では、図２の制御ユニット２０は、制御信号として供給すべきパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を生成することができ、さらに電力計算ユニット１６からの実モータ電力値と、目標モータ電力値ＰREFとに基づいて、生成されるＰＷＭ信号の特性を決定することができる。ＰＷＭ信号は、任意の既知の適切な方法によって生成することができる。
【００３３】
バッテリ電源９がモータ１０に電力を加え、制御ユニット２０が、周期Ｐを有するＰＷＭ信号を生成して、そのＰＷＭ信号をＭＯＳＦＥＴ２２のゲートに供給すると、モータ１０は時間Ｔの間、周期的にスイッチが入る。ＰＷＭ信号の負荷サイクルＤは、Ｄ＝Ｔ／Ｐとして計算される。したがって、負荷サイクルＤが大きいほど、モータ１０への供給電力が大きい。したがって、制御ユニット２０は、ＭＯＳＦＥＴ２２のゲートに印加されるＰＷＭ信号の負荷サイクルＤを変化させることによって、モータ１０に供給される電力を制御することができる。
【００３４】
動作に際しては、モータ１０に適用される実モータ電力値は、電圧測定ユニット１２および電流測定ユニット１４を使用してモータ電圧およびモータ電流をそれぞれ測定することによって決定される。測定されたモータ電圧およびモータ電流は、電力計算ユニット１６に供給され、実モータ電力値は、Ｐ＝Ｕ×Ｉとして計算され、制御ユニット２０に供給される。さらに、目標モータ電力値が、制御ユニット２０に供給される。次いで制御ユニット２０は、ＭＯＳＦＥＴ２２に供給されるＰＷＭ信号の負荷サイクルを変化させることによって、モータ１０に供給される電力を制御する。
【００３５】
例えば、真空掃除機の吸込口が部分的または完全に閉塞されることによって、真空掃除機の気流が減少すると、モータ１０にかかる負荷が減り、その結果、モータ１０を流れる電流が減少する。これにより、実モータ電力値が低下する。制御ユニット２０は、モータ１０に供給される電力が目標モータ電力値ＰREFを得るように、ＰＷＭ信号を制御する。これは、ＰＷＭ信号の負荷サイクルを増加させることによって行われる。気流が増加すると、モータ１０に供給される電力が低下し、続いて、目標モータ電力値ＰREFを得るように、制御ユニット２０がＰＷＭ信号を制御し、これは、ＰＷＭ信号の負荷サイクルを減少させることによって行われる。
【００３６】
実モータ電力を変更することが望ましい場合には、目標モータ電力値ＰREFを変更し得ることに留意されたい。変動する実モータ電力が望ましい場合、目標モータ電力値ＰREFが変動するように設定されることが想定される。
【００３７】
モータ１０にかかる電圧の測定に加えて、バッテリ９にかかる電圧の測定もまた、破線２４で示されるように電圧測定ユニット１２によって行われてもよい。バッテリ電圧は、目標モータ電力を決定するため、バッテリ状態を監視および／またはバッテリ動作を制御するためなどに、電力を制御するのに使用することができる。
【００３８】
ここで、図３を参照すると、真空掃除機のモータに供給される電力が、本発明の実施形態によってどのように制御されるかについて示されている。ダイヤモンドによって示される曲線は、モータが最大吸引力を生成するように設定された場合の平均モータ供給電圧を示す。見てわかるように、平均モータ供給電圧は、約１６．５Ｖで始まり、運転時間１５分で約１５．５Ｖまでゆっくり放電する。１５分以降、バッテリは急速に放電することがわかる。正方形によって示される曲線は、電力制御が本発明の実施形態によって行われた場合の平均モータ供給電圧を示す。これについては、図４を参照して、以下にさらに説明する。
【００３９】
図４は、本発明の実施形態による真空掃除機内のバッテリ電源によって駆動されるモータを制御する方法を示すフローチャートを示す。第１のステップＳ１０１では、電圧が、真空掃除機のモータに対して測定される。第２のステップＳ１０２では、モータを流れる電流が測定される。次いで、ステップＳ１０３では、測定された電圧および電流に基づいて、目標モータ電力値を得るように、バッテリ電源からモータに供給される電力が制御される。電力は、Ｐ＝Ｕ×Ｉとして計算することができる。
【００４０】
図３に正方形で示した曲線によって示すように、約１６．５Ｖの対応するモータ供給電圧によって示すこの場合、目標モータ電力値が適用される。この電力が、３分の例示的期間、モータに供給され、次いで真空掃除機が急に止められる。これがさらに４回繰り返される。わかるように、本発明の実施形態の方法によって、バッテリ放電サイクルの間ほぼ完全に、比較的高いモータ電力を供給することができる。この行われた特定のテストでは、真空掃除機がさらなる吸引力を生成することができなくなる前に、１５分間、目標モータ電力値を適用することができた。この特定の例では、万一ユーザが３分を超える間、真空掃除機を操作していたら、本発明の実施形態の方法は、モータの電源を切る（または、バッテリが放電される）まで、バッテリ電源電圧の低下とともに徐々に低下するように、供給されるモータ電力を制御していたであろう。真空掃除機を操作して最初の３分後、平均モータ供給電圧は、１６．５Ｖよりもわずかに高い値、すなわち特定期間が経過した時の直前の電圧値に設定されたであろう。そして、ユーザが真空掃除機を止めていなければ、平均モータ供給電圧は、バッテリが放電されるまでバッテリ電源電圧の低下とともに徐々に低下していたであろう。
【００４１】
本発明について、その特定の例示的実施形態を参照して説明してきたが、多様な変更形態、修正形態などが当業者にとって明らかである。したがって、説明した実施形態は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲を限定するものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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