专利名称：根据电刷的运行模式控制功率的真空吸尘器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种真空吸尘器，该真空吸尘器包含外壳、安在外壳内部可由第一电动机驱动的抽吸单元、具有可由第二电动机驱动的转刷的抽吸附件、以及用于控制流过第一电动机电流的电子控制单元。
从EP-B-0458057中可得知起始段所定义的那种真空吸尘器。该真空吸尘器的抽吸附件中有一个压力传感器，用来测量气压。在工作过程中，真空吸尘器的使用者在要清洁的表面上移动真空吸尘器，由于表面的不平整性，被抽吸单元从表面和抽吸附件吸进来的气体遇到的阻力是有波动的，因此抽吸附件中的气压也是有波动的。抽吸附件中气压波动的幅值依赖于该附件所经过的表面的类型。例如，当表面为地毯时，压力的波动较大，而在光滑表面如木质地板或瓷砖地板的情况下，压力的波动则相对较小。该已知的真空吸尘器的控制单元包含一个微处理器，根据抽吸附件中的压力传感器测出的压力波动的幅度，检测表面的类型。微处理器根据所检测到的表面类型，控制流经驱动抽吸单元的第一电动机和驱动转刷的第二电动机的电流。通过这种方法，控制单元使抽吸单元的抽吸功率和转刷的转速与所检测到的表面类型相适合，从而对不同的表面，使真空吸尘器在清洁性能、使用方便、电流消耗和噪声等方面获得理想的关系。
上述已知的真空吸尘器的一个缺点，在于抽吸附件中的压力波动受使用者操纵真空吸尘器的方式的影响。例如，如果使用者将抽吸附件停留在地毯上固定的位置或以较大的压力在地毯上移动抽吸附件时，抽吸附件中的压力波动的幅度相对较小，结果控制单元可能检测为光滑的表面，从而不能以最佳的方式使抽吸单元的功率和转刷的转速与地毯相适合。如果使用者将抽吸附件连续几次从光滑的地板移开并将其拉回，抽吸附件中的压力波动比较大，结果控制单元可能检测为地毯。通过给控制单元的微处理器一些附加的控制规则，可以防止出现上述已知的真空吸尘器的控制单元误判断现象。然而，这样做的结果是使控制单元变得比较复杂并且速度较慢。
本发明的一个目的，在于提供一种已在起始段中定义过的那种真空吸尘器，其中对流经驱动抽吸单元的电动机的电流的控制很少受使用者操纵真空吸尘器方式的影响，从而改善了真空吸尘器在清洁性能、使用方便、电流消耗和噪声等方面的关系。
为此，根据本发明的真空吸尘器，其特征在于，流经第一电动机的电流可通过控制单元进行控制，作为由使用者选定的转刷运行模式的函数。转刷的运行模式如关闭、开通或转刷的转速，可由使用者通过一个开关来设定，并由使用者根据要清洁的表面类型来选择。例如，控制单元接收电信号，该信号由上述开关的设置决定，并根据这个电信号从若干预定的控制程序中选择一个控制程序。对使用者来说，根据给定的表面类型将转刷设定为理想的运行模式是很简单的，并且由使用者来设定通常要比抽吸附件匀速移动要精确得多，而这对于上述已知的真空吸尘器检测表面类型来说是必不可少的。由于控制单元控制流过第一电动机的电流，作为由使用者设定的运行模式的函数，对抽吸单元的抽吸功率的控制很少依赖于使用者操纵真空吸尘器的方式，这样在大部分情况下，抽吸单元的抽吸功率能更好地适应表面的类型，并改善了真空吸尘器在清洁性能、使用方便、电流消耗和噪声等方面的关系。
值得注意的是，此前及此后的“流经第一电动机的电流的控制或测量”这一表述，应理解为不仅仅意味着单位时间内流经第一电动机的电量的控制或测量。电流流经第一电动机的方式与第一电动机的供电方式一起被控制。例如，也可以通过控制第一电动机上的电压或控制流经第一电动机电流的脉冲宽度，即第一电动机上电压的相位角来控制流经第一电动机的电流。这样，流经第一电动机的电流也可通过测量第一电动机上的电压或测量流经第一电动机的电流的脉冲宽度测出来。
根据本发明的真空吸尘器的一个特殊的实施方案，其特征在于，控制单元控制流经第一电动机的电流的方式，使得抽吸附件中的气压不会降到第一个限定值以下，真空吸尘器中的气流量不会超过第二个限定值，并且至少要达到这两个限定值中的一个值，控制单元根据使用者选定的转刷运行模式至少确定两个限定值中的一个值。当抽吸附件被移到长毛绒地毯上时，抽吸单元从地毯抽进来的空气遇到较大的阻力，导致抽吸附件中的气压较低，气流量也比较弱。在这种情况下，控制单元控制流经第一电动机电流的方式，使得抽吸附件中的气压值相当于第一个限定值，气流量的值小于第二个限定值。这就限制了使用者加在抽吸附件上的向前的力，这个力随抽吸附件中的气压的减少而增加，从而提高了真空吸尘器使用的方便程度。当抽吸附件被移到短毛绒地毯上或光滑的表面上时，抽吸单元从地毯或地板抽进来的空气遇到的阻力较小，导致抽吸附件中气压较高，气流量也较强。在这种情况下，控制单元控制流经第一电动机电流的方式，使得真空吸尘器中气流量的值相当于第二个限定值，抽吸附件中的气压值则比第一个限定值要高。这就防止了真空吸尘器中气流量的值超过使抽吸附件获得满意的清洁效果所需要的值，从而限制了真空吸尘器的电流消耗和噪声。此外，在抽吸附件从欲清洁表面移开时，避免了第一电动机的高速运行和随之而来的高负载及功率消耗，在这种情况下，抽吸附件中实际上没有更多部分真空。在控制单元根据使用者选定的运行模式确定两个限定值中的至少一个时，抽吸附件中的气压或真空吸尘器中的气流量，自动地与由使用者根据表面的类型选择的转刷运行模式相适应。通过适当地选择作为转刷运行模式的函数的这些限定值，可改善真空吸尘器在清洁性能、使用方便、电流消耗和噪声等方面的关系。
根据本发明的真空吸尘器另外一个实施方案，其特征在于，如果转刷被关闭，第二个限定值有第一个值，而如果转刷被开通，就有第二个值，第一个值大于第二个值。抽吸附件中的转刷用来刷地毯，其结果是使地毯中的灰尘和脏颗粒变松。因此转刷具有地毯清洁作用。在光滑的地板上，转刷几乎不起或没有作用。因此，使用者应该开动转刷以清洁地毯，关闭转刷以清洁光滑的地板。由于转刷有清洁地毯的作用，在清洁地毯的过程中，抽吸附件中的气流几乎完全用来输运被转刷弄松的灰尘或脏颗粒。在地板光滑的情况下，气流兼具清洁和输运的功能。由于开动转刷时气流量的限定值小于关闭转刷时气流量的限定值，气流量与上述转刷的功能和运行相适应，并在清洁地毯过程中转刷起清洁功能时气流量受到限制。
根据本发明的真空吸尘器又一实施方案，其特征在于控制单元包含一个处理器，用于确定气流量，该气流量是抽吸单元的抽吸压力和流经第一电动机的测量电流的函数，抽吸压力则是在抽吸单元的上游附近测出来的。由于抽吸单元的抽吸压力之间的关系，流经第一电动机的电流和经过抽吸单元的气流量可预先被测量或计算出来，并且抽吸压力和流经第一电动机的电流可以用简单的方法测出来，采样这个实施方案，避免了比较困难且不可靠的气流量的直接测量。
根据本发明的一个特殊的方案，其特征在于，处理器包含电子存储器，气流量、抽吸单元的抽吸压力和流经第一电动机的电流之间的关系以表格的形式储存于该存储器中。由于处理器以表格形式储存了这个关系，气流量的值可被准确地读取出来，并且没有明显的延迟，这样控制单元具有一个不受处理器负面影响的响应时间。
根据本发明的又一实施方案，其特征在于，控制单元包含一个处理器，该处理器确定气流量，该气流量是抽吸单元抽吸压力和测出的第一电动机速度的函数，抽吸压力是在抽吸单元的上游附近测出来的。由于抽吸单元的抽吸压力，第一电动机的速度和流经抽吸单元的气流量之间的关系可预先被测量和计算出来，并且抽吸压力和第一电动机的速度可以用比较简单的方式测出来，采样这个实施方案，避免了比较困难且不可靠的气流量的直接测量。
根据本发明的另一个实施方案，其特征在于，抽吸单元的抽吸压力是利用安在真空吸尘器的集尘器和抽吸单元之间的压力传感器测出来的。且如果在真空吸尘器的集尘器和抽吸单元之间装有抽吸单元过滤器，如果压力传感器被安在过滤器和抽吸单元之间的话，就可以尽可能精确地获得抽吸压力测量。然而，也可以将压力传感器安在集尘器和过滤器之间，但在这种情况下，要为过滤器变脏引起的压力损失留一个余量。
根据本发明的一个特殊的实施方案，其特征在于，第一限定值与使用者选择的转刷的运行模式无关，抽吸附件中的气压可通过压力开关来测量。在该实施方案中，第一限定值有一个预定的恒定值。压力开关的构造比较简单，并被设置为第一限定值的恒定值。例如，如果抽吸附件中的气压大于第一限定值时，压力开关导通并产生对应于导通状态的电信号。如果抽吸附件中的气压小于第一限定值时，压力开关断路并产生对应于关闭状态的电信号。
根据本发明的又一实施方案，其特征在于，抽吸附件中的气压可利用连接件附近的压力传感器测出来，利用这个连接件，可将软管安装在抽吸附件与外壳之间并与外壳相连。在抽吸软管中气流遇到的阻力小于从清洁表面流过和在抽吸附件中的气流遇到的阻力时，连接部件附近的气压基本上相当于抽吸附件中的气压。由于压力传感器被安置在连接件的附近，就免得要给抽吸附件和外壳之间的压力传感器进行电路连接。
下面参照附图，将对本发明进行更详细的说明，其中
图1是根据本发明的真空吸尘器的示意图；图2表示的是图1所示真空吸尘器的抽吸附件；图3指出了部分真空和图2中所示的抽吸附件中的气流量之间的关系；图4是图1所示的真空吸尘器的控制单元的示意图。
图1所示的根据本发明的真空吸尘器，包含带有若干轮子3的外壳1，通过这些轮子，外壳1可在待清洁的表面5上移动。真空吸尘器还包含抽吸附件7，该附件可转动地与吸管9相连。吸管9接到手柄11上，而手柄11则通过抽吸软管13和连接件15与外壳1相连。外壳1中的导管17截止于可更换的集尘器19。外壳1中另一个导管21使集尘器19与抽吸单元23相连，抽吸单元23可由外壳1内的第一电动机25驱动。过滤器27在另一个导管21上。在运行过程中，抽吸单元23在由抽吸附件7、吸管9、抽吸软管13、导管17、集尘器19和另一个导管21组成的气路29中产生部分真空，结果在气路29中产生气流，并且将有待清洁的表面5上的灰尘和脏颗粒收集在集尘器19中。过滤器27用来在集尘器19配合不当或损坏的情况下，防止灰尘和脏颗粒进入抽吸单元23。
图2中详细地表示出了抽吸附件7，抽吸附件7有一个外壳31，真空室33就在其中，真空室终止于抽吸开口35处。真空室35通过导管37与连接件39相连，通过连接件39，抽吸附件7可与吸管9相连。图2还表示出了位于真空室33内的圆柱形的转刷41，转刷平行于抽吸开口35延伸并可转动地安装在外壳31内。转刷41可由第二电动机通过皮带43驱动，第二电动机位于外壳31内部真空室33的外面。
如图1所示，开关47安在手柄11上，真空吸尘器的使用者可通过它启动转刷41的某个运行模式。开关47至少有关闭转刷41的第一个位置和启动转刷41的第二个位置，但在另一个可供选择的方案中，开关可以有两个以上的位置，对应于转刷41的彼此不同的转速。转刷41用于清洁地毯。转刷41将灰尘和脏颗粒从地毯中刷出来，然后这些尘粒被真空室33和气路39中的气流送至集尘器19。这样，在地毯上转刷41具有清洁功能，真空室33中的气流主要起输运功能。在光滑的表面上，转刷41几乎不起或没有作用，由于这个原因，在光滑的表面上应该将转刷1关闭。对于光滑表面而言，真空室33中的气流兼具清洁功能和输运功能。如果开关47只有两个位置，使用者应在清洁地毯时开启转刷41，而在清洁光滑地板时应关闭转刷41。在利用上述可供选择的实施方案清洁地毯时，使用者应针对相应的地毯类型，选择理想的转刷41的转速，例如在长毛绒地毯的情况下选择较高的转速，在短毛绒地毯的情况下选择较低的转速。由于手柄11上的开关47处于使用者容易够到的位置，对使用者来说，针对某种类型的表面5选择转刷41的理想运行模式是容易的，结果，在大部分情况下，使用者都可以正确地操纵开关47。
利用抽吸单元23在抽吸附件7的真空室33中产生的部分真空和气流量的值，依赖于气流经过待清洁的表面5和抽吸开口35的边缘时遇到的阻力。图3表示的是ΔH-Q曲线图，曲线PMAX代表了抽吸单元23的第一电动机25具有最大功率或转速时，真空室33中的部分真空ΔH和真空室33中的气流量Q之间的关系。曲线PMAX上的点P1是气流遇到的阻力较大情况下的工作点，例如在清洁长毛绒地毯时。在工作点P1处产生的部分真空ΔH1比较高，而气流量Q1则比较弱。曲线PMAX上的点P2是气流遇到的阻力较小情况下的工作点，例如在清洁光滑表面时。在工作点P2处产生的部分真空ΔH2比较低，而气流量Q1则比较强。曲线PMAX上的点P3代表P1和P2之间的工作点，例如在清洁短毛绒地毯时，此时气流遇到的阻力比较适中。图3还表示出了曲线PMIN，代表了抽吸单元23的第一电动机25具有最小功率或转速时，真空室33中的部分真空ΔH和真空室33中的气流量Q之间的关系。如果第一电动机25传递的功率从最大功率PMAX减少到最小功率PMIN，工作点P1沿着图3所示的曲线RH移到曲线PMIN上的点P’1。曲线RH对应于恒定较高的气流阻力。反过来，如果减少第一电动机25传递的功率，工作点P2和P3分别沿着曲线RL和RM移到曲线PMIN上点P’2和P’3。曲线RL和RM分别对应于较低的气流阻力和适中的气流阻力。
正如图1进一步表示的那样，真空吸尘器包含控制单元49，利用它来控制流经第一电动机25的电流。图4示意性地表示出了位于真空吸尘器的外壳1内的控制单元49。控制单元49控制流经第一电动机25的电流的方式，使得抽吸附件7的真空室33中的气压H不会低于恒定的第一限定值HMIN，并且抽吸附件7的真空室33中的气流量Q不会超过恒定的第二限定值QMAX，至少要几乎达到真空室33中的两个限定值HMIN和QMAX中一个。控制单元49至少确定HMIN和QMAX两个限定值中的一个值，这些值是由使用者通过开关47设定的运行模式的函数。在图1至图4所示的这个根据本发明的真空吸尘器实施方案中，对应于真空室33中部分真空ΔH的限定值ΔHMAX的第一限定值HMIN，与设定的转刷41的运行模式无关，如果转刷41被关闭，第二限定值QMAX有第一恒定值QMAX.1，如果转刷41被启动则有第二恒定值QMAX.2，QMAX.1大于QMAX.2。
图3中的ΔH-Q曲线表示了控制单元49的上述控制策略。如果气流阻力比较大，如长毛绒地毯情况，根据上述控制策略，真空室33中的部分真空ΔH达到限定值ΔHMAX，该限定值对应于第一限定值HMIN。接着，气流量Q维持低于第二限定值QMAX.2。例如，如果阻力对应于根据曲线RH(长毛绒地毯)的阻值，就会达到图3中所示的直线ΔHMAX上的工作点P”1。如果阻力增加，工作点沿直线ΔHMAX向左移，第一电动机25传递的功率以及气流量Q均减少，如果阻力减少，工作点沿直线ΔHMAX向右移，第一电动机25传递的功率以及气流量Q均增加。由于在气流阻力较高时真空室33中的部分真空ΔH受限制，使用者施加的、使抽吸附件7在长毛绒地毯上移动的向前的力受到限制，从而改善了真空吸尘器使用的方便性。这是因为，这个向前的力是地毯和抽吸附件7之间的摩擦系数，以及地毯和抽吸附件7之间的正常作用力的积，正常作用力的一个分量是部分真空ΔH和抽吸附件7的抽吸开口35的面积的积。通过限制真空室33的部分真空ΔH来限制这个分量。
如果气流阻力较低或比较适中，如在光滑表面或短毛绒地毯上，根据上述控制策略，依赖于转刷41的设置，真空室33中的气流量达到第二限定值QMAX.1或QMAX.2。接着，真空室33中的气压维持在第一限定值HMIN之上，结果部分真空ΔH维持在限定值ΔHMAX之下。例如，如果阻力对应于根据图3中曲线RH(光滑地板)的阻值，使用者随后关闭了转刷41，就会达到直线QMAX.1上的工作点P”2。如果阻力增加，工作点沿直线QMAX.1向上移动，第一电动机25传递的功率以及真空室33中的部分真空ΔH增加，如果阻力减少，工作点沿直线QMAX.1向下移动，第一电动机25传递的功率以及真空室33中的部分真空ΔH减少。如果如果阻力对应于根据曲线RM(短毛绒地毯)的阻值，使用者又随后开通了转刷41，就会达到图3中的直线QMAX.2上的工作点P”3。由于限定值QMAX.2小于限定值QMAX.1，当使用者在清洁短毛绒地毯过程中启动转刷41时，气流量是有限的。正如前文所指出的那样，在这种情况下，由于限制气流量对真空吸尘器的清洁性能并没有负面影响，气流只有输运功能。这样，在转刷41的启动状态，真空吸尘器的电流消耗和噪声都会减少。如果抽吸附件7从待清洁的表面5移开，真空室33中的部分真空几乎完全消失。在这种情况下，根据上述控制策略，依赖于设定的转刷41的运行模式，将气流量限制为第二限定值QMAX.1或QMAX.2。通过这种方法，在抽吸附件7被从待清洁的表面5移开时，真空吸尘器的第一电动机的转速、电流消耗以及噪声均受到限制。
为开展这里和此前叙述的这个控制策略，图4中所示的控制单元49包含一个反馈控制环。控制单元49有一个电子输出端51，用于提供与期望的流经第一电动机25的电流相对应的电信号uI。信号uI的性质依赖于电动机25的供电方式。这些图中所示的根据本发明的真空吸尘器的实施方案，包含一个通常的三端双向可控硅开关电路，从本质上可知，电动机25通过该电路供电，信号uI对应于期望的流经电动机电流的脉冲宽度，即对应于电动机25上电压的相位角φT，三端双向可控硅开关电路在这个相位角时切断通过电动机25的电流。在另外一个实施方案中，电动机25也可以以另外一种方式供电，例如，信号uI对应于期望的流经电动机25电流的大小，或对应于期望的电动机25上电压的大小。
正如图4进一步表示的那样，控制单元49的第一输入端53，用于接收与由使用者设定的转刷运行模式相对应的电信号uSM。信号uSM由这些图中未画出的位置传感器提供，通过这个位置传感器来测量开关47的位置。除了开关47的位置外，也可以测量流经第二电动机45的电流或转刷41的转速，在这种情况下，信号uSM对应于测出的流经第二电动机45的电流或转刷41的转速。控制单元还包含第一微处理器55，该处理器有一个接收信号uSM的电子输入端57，提供电信号uHMIN的第一电子输出端59，以及提供电信号uQMAX的第二电子输出端61。信号uHMIN对应于所期望的真空室33中气压的第一限定值HMIN，信号uQMAX对应于所期望的真空室33中的气流量的第二限定值QMAX。第一微处理器55根据上述的控制策略，确定作为信号uSM的函数的信号uHMIN和uQMAX。
控制单元49还包含第二电子输入端63，用于接收对应于真空室33中的测量气压的电信号uHM。信号uHM是由常规的第一压力传感器65提供的，图1只示意性地表示出了这个已知的传感器，该传感器位于连接件15附近的气路29中。因为与气流通过待清洁的表面5和抽吸附件7的抽吸开口35边缘时遇到的阻力相比较，气流在吸管9和抽吸软管13中遇到的阻力相对较小，因此，连接件15附近的第一压力传感器65测出的气压基本上对应于真空室33中的气压。控制单元49包含第一比较器67，该比较器有接收信号uHMIN的第一电子输入端69，接收信号uHM的第二电子输入端71，以及提供差值电子信号uDH的电子输出端73，差值信号对应于信号uHM和uHMIN之间的差uHM-uHMIN。
正如图4进一步表示的那样，控制单元49包含接收电信号uIM的第三电子输入端75和接收电信号uHSM的第四电子输入端77。信号uIM对应于所说的流经第一电动机25的测量电流，而信号uHSM则对应于抽吸单元23的抽吸压力Hs，即在气路29中抽吸单元23附近的上游测出的气压。信号uIM和uI的性质依赖于电动机25的供电方式。例如在图示根据本发明的真空吸尘器实施方案中，信号uIM对应于电动机25上电压上测出的相位角φT，在该相位角处，三端双向可控硅开关电路将流经电动机25的电流切断。信号uHSM是由第二压力传感器79提供的，图1只示意性地画出了这个位于气路29中过滤器27和抽吸单元23之间的传感器。第二压力传感器79的这种安排方式，提供了测量抽吸单元23的抽吸压力Hs的最高精度。然而，在根据本发明真空吸尘器的另外一个替代实施方案中，第二压力传感器79’也可被安置在集尘器19和过滤器27之间。如果过滤器27没有变脏的话，第二压力传感器79’的这种安排方式，也提供了抽吸单元23的抽吸压力Hs的精确测量。依赖于气路29构造的细节，将第二压力传感器79’安置在集尘器19和过滤器27之间，在结构上要比将第二压力传感器79安置在过滤器27和抽吸单元23之间更简单。
正如图4进一步表示的那样，控制单元49包含第二微处理器81，该处理器的第一电子输入端83用于接收信号uIM，第二电子输入端85用于接收信号UHSM，其电子输出端87用于提供对应于气路29中间接测出的气流量的电信号uQM。第二微处理器81包含电子存储器，气路29的气流量Q、抽吸单元的抽吸压力Hs和流经电动机25的电流即三端双向可控硅开关电路的相位角φT之间的关系，以表格的形式被储存在该存储器中。抽吸单元23的关系已在先前利用抽吸单元23的物理模型进行过测量或计算。使用带有存储器的微处理器81，可以将气流量Q的大小没有明显延迟地从存储器中精确地读出来，气流量Q是流经电动机25的测量电流和抽吸单元23的抽吸压力Hs的函数，这样真空吸尘器和真空室33中的气流量Q的大小，可以通过比较简单可靠地测量抽吸压力Hs和相位角φT的方法间接测量出来。利用这种方法，可以避免比较复杂且不可靠的气流量的直接测量。应该注意的是，在根据本发明真空吸尘器的另一个替代实施方案中，也可以不采用第二微处理器81，而采用另一个带有电子存储器的替代微处理器，流经抽吸单元23的气流量Q、抽吸单元23的抽吸压力Hs和抽吸单元23或第一电动机25的速度之间的关系，以表格的形式被储存在该存储器中。这个替代的微处理器接收的不是信号uIM，而是对应于抽吸单元23的第一电动机25的测量速度的电信号uNM。因为流经抽吸单元23的气流量，抽吸单元23的抽吸压力Hs和抽吸单元23的速度之间的关系可以预先测量或计算出来，此外，第一电动机25的转速以及相位角φT可以简单可靠地测出来，通过采用这个替代的微处理器，还避免了对流经真空吸尘器和真空室33的气流量Q的复杂且不可靠的直接测量。
控制单元49包含第二比较器89，该比较器的第一电子输入端91用于接收信号uQMAX，第二电子输入端93用于接收信号uQM，电子输出端95用于提供电子差值信号uDQ，uDQ对应于信号uQM和uQMAX之间的差uQM-uQMAX。控制单元49还包含第三微处理器97，其第一电子输入端99用于接收差值信号uDH，第二电子输入端101用于接收差值信号uDQ，其电子输出端103用于提供上面已经讨论过的信号uI。第三微处理器所加载的控制算法确定信号uI的方式，使得两个差值信号uDH和uDQ不为负，并且差值信号uDH、uDQ中至少有一个为零。根据上述控制策略，利用这种方法使得真空室33中的测量气压不会小于第一限定值HMIN，真空室33中的气流33不会超过第二限定值QMAX，并且至少达到两个限定值HMIN和QMAX中的一个。
由于在上述根据本发明的真空吸尘器实施方案中，第一限定值HMIN与选定的转刷41的运行模式无关，所以可以使用已知的简单常规压力开关，而不采用第一压力传感器65。例如，如果连接件15附近的气压超过第一限定值HMIN，该压力开关被启动，而在连接件15附近的气压低于限定值HMIN时，该压力开关被关闭。如果使用了这样的压力开关并将其设定在第一限定值HMIN，第一微处理器65就不需要提供信号uHMIN，第一比较器67也可省去。第三微处理器97的第一电子输入端99接收直接从该压力开关来的信号，即对应于该压力开关开启或关闭状态的电信号。这就简化了控制单元49。
应该注意的是，抽吸附件7的真空室33中的气压H或气流量Q是由控制单元49设定的，与集尘器19中灰尘和脏颗粒的数量无关。结果，通过增加第一电动机25产生的功率，自动补偿集尘器19中的灰尘和脏颗粒对气流的阻力。通过这种方法，真空吸尘器的清洁性能基本和集尘器19的充满程度无关。
这里和此后叙述的根据本发明的真空吸尘器属于卧式(canister-type)真空吸尘器，其抽吸附件7通过抽吸软管13与带有轮子的外壳1相连，外壳容纳了抽吸单元23。应该注意的是，本发明也适用于其它类型的真空吸尘器，例如直立(upright)的真空吸尘器类型，其中抽吸附件和带有抽吸单元的外壳彼此直接相连或被固定在公共的框架上。
此外，应该注意的是，除了上述的控制策略外，依赖于使用者设定的转刷的运行模式，可以采用其它控制策略。例如，第一限定值HMIN和第二限定值QMAX的值可以依赖于选定的转刷运行模式。如果转刷有两个以上可选择的运行模式，例如不同的速度，有可能根据本发明，为每个运行模式设定第一限定值HMIN或第二限定值QMAX的其它值。根据本发明，第一限定值HMIN可以不仅仅依赖于选定的转刷运行模式，而且也依赖于其它参数，如气流量Q，第二限定值QMAX也可以不仅仅依赖于选定的转刷运行模式，而且还依赖于其它参数，如抽吸附件的真空室中的气压。然而，根据本发明，也可以采用其它所谓的流动特性，即抽吸附件中的气压和气流量之间的关系，该特性依赖于选定的转刷运行模式。
此外，应该注意的是，除了采用带有存储器的第二微处理器81外，还可使用装有气流量Q、抽吸压力Hs、和抽吸单元23的相位角φT或速度之间算法关系的微处理器。接着将气流量Q计算出来，Q为测出的抽吸压力和测出的相位角或速度的函数。
最后，应该注意的是，除了采用控制单元49外，还可以使用另一种建立在已知的常规控制原则基础上的控制单元，如数字控制单元或基于模糊逻辑控制规则的控制单元。
权利要求
1.一种真空吸尘器，包含外壳、安在外壳内部并由第一电动机驱动的抽吸单元、具有可由第二电动机驱动的转刷的抽吸附件、以及用于控制流经第一电动机的电流的控制单元，其特征在于，流经第一电动机的电流可通过控制单元进行控制，作为可由使用者选定的转刷运行模式的函数。
2.根据权利要求1的真空吸尘器，其特征在于，控制单元控制流经第一电动机的电流的方式，使得抽吸附件中的气压不会降到第一个限定值以下，真空吸尘器中的气流量不会超过第二个限定值，并且至少要达到这两个限定值中的一个值，依赖于使用者选定的运行模式控制单元确定两个限定值中至少一个值。
3.根据权利要求2的真空吸尘器，其特征在于，如果转刷被关闭，第二个限定值有第一个值，而如果转刷被开通，就有第二个值，第一个值大于第二个值。
4.根据权利要求2或3的真空吸尘器，其特征在于，控制单元包含一个确定气流量的处理器，该气流量是抽吸单元的抽吸压力和测出的流经第一电动机电流的函数，抽吸压力则是在抽吸单元的上游附近测出来的。
5.根据权利要求4的真空吸尘器，其特征在于，处理器包含电子存储器，气流量、抽吸单元的抽吸压力和流经第一电动机的电流之间的关系以表格的形式储存于该存储器中。
6.根据权利要求2或3的真空吸尘器，其特征在于，控制单元包含一个确定气流量的处理器，该气流量是抽吸单元的抽吸压力和测出的第一电动机速度的函数，抽吸压力则是在抽吸单元的上游附近测出来的。
7.根据权利要求4、5或6的真空吸尘器，其特征在于，抽吸单元的抽吸压力可由安在真空吸尘器的集尘器和抽吸单元之间的压力传感器测出来。
8.权利要求2至7中任一项声明的真空吸尘器，其特征在于，第一限定值与使用者选定的转刷的运行模式无关，抽吸附件中的气压可由压力开关测出来。
9.权利要求2至7中任一项声明的真空吸尘器，其特征在于，抽吸附件中的气压可由安在连接件附近的压力传感器测出来，利用连接件可将安在抽吸附件和外壳之间的软管与外壳相连。
全文摘要
真空吸尘器包含一个可由第一电动机(25)驱动的抽吸单元(23)。真空吸尘器的抽吸附件(7)包含一个可由第二电动机驱动的转刷(41)。真空吸尘器包含控制单元(29)，用来控制流经第一电动机(25)的电流。根据本发明，控制单元(29)控制流经第一电动机(25)的电流，作为转刷(41)的运行模式的函数，该模式可由真空吸尘器的使用者选定。利用这种方法，抽吸单元(23)的抽吸功率与转刷(41)的运行模式相适合，从而改善了真空吸尘器在清洁性能、使用方便、电流消耗和噪声等方面的关系。在根据本发明的真空吸尘器的一个特殊实施方案中，控制单元(29)控制抽吸附件(7)中的气压和气流量的方式，使得气压不会降到第一个限定值(H
文档编号A47L9/28GK1164825SQ96190963
公开日1997年11月12日 申请日期1996年8月21日 优先权日1995年8月25日
发明者J·A·T·德利森, M·A·A·沙力格, R·A·维萨 申请人:菲利浦电子有限公司