具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地阐释本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少连接辅件，来组成更优的连接结构。本发明中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

图1示出了本发明冲牙器的主要模块结构示意图。本发明冲牙器包括马达1、泵3以及控制模块2；泵3与马达1直接或间接相连，且由马达1直接或间接驱动；控制模块2被配置为检测马达1的电气负载、以电气负载大小判断冲牙器处于负载状态还是空载状态；控制模块2还被配置为使马达1在空载状态时的转速低于在负载状态时的转速，且马达1在空载状态时的转速大于零。喷管、储液箱、外壳等结构均为冲牙器常规结构部件，在此实施例中不做赘述。空载状态时，冲牙器的储液箱没有可用于吸取的水量；负载状态时，储液箱存有可用于吸取的水量。在负载状态时，驱动泵运转的马达的电气负载明显高于在空载状态时的电气负载，因此根据电气负载的大小即可判断冲牙器处于负载还是空载状态。

优选地，控制模块2被配置为根据马达1的电流来检测马达1的电气负载。马达1的电流与泵3在工作中所承受的阻力以及马达1的扭矩大概呈正相关，检测马达1的电流能够准确地对冲牙器处于负载状态还是空载状态进行判断。

控制模块2可由单个单元构成或多个单元集合而成。例如，控制模块2可包括被配置为检测马达1电流消耗的第一子单元、对马达1转速进行控制的第二子单元以及对电流大小进行判断且向第二子单元发送控制指令的第三子单元。替代地，第三子单元可以集成第二子单元的功能，其直接对马达1进行转速控制。当然，在不同的实施例中，亦可对前述子单元的数量、功能进行调整，只要能够保证控制模块2实现相应的检测、判断、控制功能即可。

在此实施例中，控制模块2为集合多个单元的PCB(印刷电路板)，其包括马达驱动单元21、检测单元22以及处理单元23。检测单元22被配置为检测马达驱动单元21的电流获得电流采样值，处理单元23对电流采样值进行比较处理以判断冲牙器处于负载还是空载状态，马达驱动单元21在处理单元23的控制信号作用下调整马达1的转速。具体而言，马达驱动单元21与马达1进行信号连接；检测单元22、马达驱动单元21、处理单元23之间均进行信号连接；检测单元22检测马达驱动单元21的工作电流获得电流采样值，并将电流采样值以反馈信号方式向处理单元23发送，处理单元23对反馈信号进行处理以判断冲牙器处于负载状态还是空载状态；处理单元23对冲牙器状态作出判断之后会向马达驱动单元21发送相应的控制信号，马达驱动单元21在处理单元23的控制信号作用下调整马达1的转速。优选地，处理单元23在负载状态时向马达驱动单元21输出第一控制信号以使马达1在马达驱动单元21驱动下以工作转速运转；处理单元23在空载状态时向马达驱动单元21输出第二控制信号以使马达1在马达驱动单元21驱动下以空载转速运转；空载转速大于零且低于工作转速。由于空载转速低于工作转速，即能够使冲牙器在空载运行时，马达1、泵3以及马达1与泵3之间的传动结构运动过程中所产生的噪音均比负载运行时低，而空载转速大于零，则可避免使用者误认为冲牙器产生故障。

冲牙器在空载状态和负载状态工作过程中，马达1的电流不同，而马达1由马达驱动单元21驱动，检测单元22实时检测马达驱动单元21的回路电流即可检测马达1的电流。处理单元23可以包括接收、或处理、或执行指令的一个或多个控制芯片，处理单元23内设置有至少一个空载阈值。具体而言，检测单元22向处理单元23发送的电流采样值反馈信号与空载阈值进行比较以判断冲牙器处于负载状态还是空载状态。在此较佳实施例中，电流采样值反馈信号为电平信号，在不同的实施例中，也可以采用与本实施例不同其他信号等作为反馈信号进行反馈，反馈信号只要能够满足与处理单元23内的空载阈值进行比较以进行空载、负载判断即可。处理单元23作出状态判断之后再向马达驱动单元21输出相应的控制信号，进而控制马达1的工作转速。

通常情况下，冲牙器可以设置多个档位，在负载状态下的不同档位工作时，马达的转速、功率、电压、电流均不相同。例如，冲牙器设有三档，水流压力从低至高分别为第一档(低)、第二档(中)和第三档(高)，马达分别对应设有第一工作转速(低)、第二工作转速(中)、第三工作转速(高)。在较佳的实施例中，空载转速低于前述所有工作转速中的最低转速，即空载转速低于第一工作转速。

处理单元23内设置的空载阈值的数量优选为一个，只需此空载阈值能够将空载状态与最低工作转速的负载状态进行区分，自然亦可将空载状态与其他较高工作转速的负载状态进行区分。当然，空载阈值亦可为多个，譬如空载阈值与冲牙器档位数量相匹配，处理单元23内设置的空载阈值的数值随着所述冲牙器档位的变化而改变。

此较佳实施例中，空载阈值为单一值。当然，空载阈值亦可为离散值或数值范围。当空载阈值被配置为数值范围时，若反馈信号大于空载阈值范围的上限，则控制模块2发送第一控制信号，若反馈信号小于空载阈值范围的下限，则控制模块2发送第二控制信号。空载阈值为数值范围有如下作用：处理单元23发送第一控制信号或第二控制信号之间可存在“缓冲区域”，能够提升处理单元23对冲牙器工作过程中泵送水液时的负载波动的适应性与判断的准确性。

图2为本发明冲牙器的马达驱动单元、检测单元以及使能模块的的电路示意图。在本实施例中，检测单元22具体包括电流采样电阻221和运算放大器电路223；电流采样电阻221串联在马达驱动单元21与冲牙器控制电路的地线之间，用以检测马达驱动单元21电路中的工作电流。具体的，在实际应用中马达驱动单元21中的U5可以使用器件型号为LX321的运算放大器芯片，电流采样电阻221的一端与U5的第1引脚和第4引脚进行信号连接、另一端与电路的地线连接。运算放大器电路223的输入端与电流采样电阻221上与马达驱动单元21信号连接的一端进行信号连接，用以获取电流采样电阻221上的电压值；运算放大器电路223的输出端与处理单元23进行信号连接，用以向处理单元23发送反馈信号。可选的，在电流采样电阻221和运算放大器电路223的输入端之间通过RC滤波电路222进行信号连接。具体的，在实际应用中电流采样电阻221可以使用小阻值的电阻，例如0.01欧姆；运算放大器电路223中U6可以使用器件型号为LX321的运算放大器芯片，U6的第1引脚为正向输入引脚，U6的第4引脚为信号输出引脚；U6的第1引脚通过RC滤波电路222与电流采样电阻221进行信号连接，U6的第4引脚与处理单元23进行信号连接。

在实际使用中，冲牙器处于负载状态和空载状态时，冲牙器控制电路的马达驱动单元21上有负载电流和空载电流流过，电流采样电阻221两端产生相应的电压差不同，运算放大器电路223中的U6的第1引脚检测的电压经过U6的放大，由U6的第4引脚进行电压输出，作为负载或空载的反馈信号给到处理单元23。

图3为本发明冲牙器的处理单元23的电路示意图。请参见图3，在本实施例中，具体的，在实际应用中，冲牙器控制电路的处理单元23中的U1可以使用MCU，U1的第5引脚为马达状态控制引脚，U1的第6引脚为负载状态检测引脚。U1的第5引脚与马达驱动单元21的进行信号连接，U1的第6引脚与运算放大器电路223中U6的信号输出引脚进行信号连接。当处理单元23第6引脚接收到运算放大器电路223中U6的信号输出引脚给过来的反馈信号低于空载阈值时，处理单元23即判定为收到空载反馈信号，此时处理单元23将通过U1的第6引脚发送空载电压信号到马达驱动单元21以使冲牙器的马达1以空载转速运转；当处理单元23第6引脚接收到运算放大器电路223中U6的信号输出引脚给过来的反馈信号高于空载阈值时，处理单元23即判定为收到负载反馈信号，此时处理单元23将通过U1的第6引脚发送负载电压信号到马达驱动单元21以使冲牙器的马达1以工作转速运转。

请参见图2，在本实施例中，具体的，在实际应用中马达驱动单元21中的U5可以使用器件型号为9926A的场效应管芯片。U5的第3引脚和第5引脚是马达驱动电路2的输入端，马达驱动单元21的输入端连接到处理单元23中U1的第5引脚；U5的第8引脚是马达驱动单元21的输出端，马达驱动单元21的输出端连接到马达1的负极。在本实施例中，当处理单元23判断接收到空载或负载反馈信号时，处理单元23将输出空载或工作电压到马达驱动电路2以调节马达1的转速；处理单元23采用PWM(Pulse Width Modulation：脉冲宽度调制)控制驱动马达1的转速，在本实施例中，可以设置冲牙器的空载的占空比不超过30％，以实现快速的降低马达1的转速，降噪效果明显。空载电压的脉宽值、占空比可以根据冲牙器的实际降噪效果需求进行设置。例如在其它实施例中，冲牙器的空载驱动电压的占空比可以设置为不超过20％或25％。再如，前述实施例中的三档冲牙器，第一档占空比可设为60％、第二档占空比可设为70％、第三档占空比可设为80％，空载状态占空比则可设为25％或30％。

为保证使用者开机时即具有良好的体验感，优选地，马达1启动时，控制模块2被配置为使马达1以预定的初始转速运行，初始转速低于负载转速且大于零。进一步地，初始转速低于或等于空载转速则效果更佳。本较佳实施例中，初始转速则等于空载转速，若处理单元判断冲牙器初始开机时处于空载状态，则马达1保持空载转速即可，避免马达1转速变化频繁使用户误以为冲牙器产生故障。

马达1的转速主要受其运转时的电压、功率影响，若要调整马达1的转速，本实施例中优选的方式为通过PWM调整马达1的电压。具体而言，控制模块2被配置为在空载状态时发送至马达1为空载电压，在负载状态时发送至马达1为负载电压，空载电压低于负载电压。同样地，控制模块2被配置为当马达1启动时将发送预定的初始电压到马达1，且初始电压低于负载电压。进一步地，马达1初始电压低于或等于空载电压。

当然，调整马达1的功率亦可实现其转速的调整。具体地，控制模块2被配置为在空载状态时使马达1处于空载功率，在负载状态时使马达1处于负载功率，空载功率低于所述负载功率。控制模块2被配置为使马达1在其启动时处于初始功率，且初始功率低于所述负载功率。进一步地，马达1初始功率低于或等于所述空载功率。

控制模块可被配置为逐渐调整马达1的转速、或输出功率或电压，亦可以阶梯式变化的方式调整。

如图2所示，可选的，在实际使用中，冲牙器还可以包括使能模块4。使能模块4与处理单元23进行信号连接且与检测单元22进行信号连接；处理单元23通过使能模块4允许或禁止检测单元22对马达驱动单元21的工作电流进行实时检测。请参见图6，在实际使用中，使能模块4中Q1可以使用器件型号为AO3401的MOS场效应管。使能模块4中的Q1的源极通过一电阻与检测单元22的电源正极连接引脚进行信号连接，Q1的漏极与检测单元22的电源正极进行信号连接；Q1的栅极通过一电阻与检测单元22的电源正极进行信号连接；处理单元23通过一电阻与Q1的栅极进行信号连接，用以控制Q1的导通/截止。

在本实施例中，冲牙器还包括显示模块、按键模块，显示模块、按键模块与处理单元23进行信号连接。请参见图3至图5，显示模块包括D11-D17的LED灯组模块，该LED灯组模块受控于处理单元23用以显示冲牙器的不同工作状态；按键模块包括S1、S2，按键抬起是高电平，按下是低电平，通过按键模块对处理单元23的输入可以实现马达不同转速的调节。

本实施例中，在实际使用中，冲牙器采用可充电电源供电，请参见图6，在该可充电源供电电路中的U3可以使用器件型号为AF4056的电池充电管理芯片。请参见图2-图6，电源VBAT为冲牙器的各个电路模块进行供电，包括：马达1、马达驱动单元21、检测单元22、处理单元23、显示模块等。作为替代，冲牙器可包括连接到市电电源的电力线缆。

图7示出了冲牙器流体控制方法的实施例一。如图7所示，冲牙器流体控制方法包括如下步骤：A.启动冲牙器马达【S101】；B.控制模块检测马达的电气负载【S102】；C.控制模块以电气负载大小判断冲牙器处于负载状态还是空载状态【S103】；D.若为负载状态，控制模块则使马达以工作转速运转【S104】；E.若为空载状态，则控制模块则使马达以空载转速运转【S105】，空载转速大于零且低于工作转速；关闭冲牙器马达【S106】。

图8示出了冲牙器流体控制方法的实施例二。如图8所示，冲牙器流体控制方法包括如下步骤：A.启动冲牙器马达【S201】；B.控制模块检测马达的电气负载【S202】，C.控制模块以电气负载大小判断冲牙器处于负载状态还是空载状态【S203】；D.若为负载状态，控制模块则使马达以工作转速运转【S204】；E.若为空载状态，则控制模块则使马达以空载转速运转【S205】，空载转速大于零且低于工作转速；F.在负载状态下，控制模块持续对马达的电气负载进行检测【S206】；G.若负载缺失，则控制模块调整马达以空载转速运转；H.在空载状态下，控制模块持续对马达的电气负载进行检测【S207】；I.若负载添加，则所述控制模块调整所述马达以所述负载转速运转；关闭冲牙器马达【S208】。

图9示出了冲牙器流体控制方法的实施例三。如图9所示，冲牙器流体控制方法包括如下步骤：A.启动冲牙器马达【S301】，马达以预定的低于负载转速且大于零的初始转速(初始转速优选为等于空载转速)运转【S302】；B.检测单元检测马达驱动单元的电流以获得电流采样值【S303】；C.处理单元对电流采样值与空载阈值进行比较处理以判断冲牙器处于负载状态还是空载状态【S304】；D.若为负载状态，处理单元向马达驱动单元输出第一控制信号【S305】，马达对应第一控制信号以工作转速运转【S306】；E.若为空载状态，处理单元向马达驱动单元输出第二控制信号【S307】，马达对应第二控制信号以空载转速运转【S308】，空载转速低于工作转速；F.在负载状态下，检测单元持续对马达驱动单元的电流进行检测【S309】；G.若负载缺失，则处理单元则通过马达驱动单元调整马达以空载转速运转；H.在空载状态下，检测单元持续对马达驱动单元的电流进行检测【S310】；I.若负载添加，则处理单元通过马达驱动单元调整马达以负载转速运转；关闭冲牙器马达【S311】。

特别说明，步骤中的A、B、C等标号并非限定其实施的先后顺序，仅为便于区分步骤内容的作用。

以上是对本发明的较佳实施例进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。