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电动工具

文献发布时间:2023-06-19 19:16:40


电动工具

技术领域

本发明涉及一种电动工具。

背景技术

专利文献1公开了一种构成为通过微机而对马达进行恒定旋转控制的电动工具。在该电动工具中,微机基于从霍尔传感器获取到的信号(以下,称为“霍尔信号”),而对马达的旋转速度进行检测。微机基于所检测的旋转速度而对马达进行控制,以使得马达的旋转速度与恒定的目标速度相一致。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特许第5591131号公报

发明内容

霍尔信号在每次马达旋转恒定的旋转角度时就会被更新。微机在每次霍尔信号被更新时,基于该更新后的霍尔信号而对旋转速度进行检测。在直至接下来霍尔信号再次被更新为止的期间,微机将该检测出的旋转速度识别为马达的当前的旋转速度。

因而,在马达的减速过程中,有可能持续地发生:马达的实际旋转速度低于微机的识别旋转速度这样的状况。当微机的识别旋转速度高于实际旋转速度时,由马达产生的扭矩有可能会不足。特别是在低速旋转中霍尔信号的更新间隔变长。因而,例如,如果在低速旋转中对马达施加较大的负载而使得马达减速,则会长时间发生:微机的识别旋转速度低于实际旋转速度这样的状况,据此,有可能由马达产生的扭矩不足而使得马达的旋转速度急剧降低或者使得马达锁定。

本发明的一方案的目的在于,能够在马达的恒定旋转控制中抑制因负载扭矩增大而引起的马达的旋转速度的降低。

本发明的一方案中的电动工具具备马达。电动工具具备输出轴。输出轴供前端工具装配。输出轴接受马达的旋转力而进行驱动。电动工具具备速度检测部。速度检测部对马达的旋转速度进行检测。电动工具具备扭矩检测部。扭矩检测部对马达的负载扭矩进行检测。

电动工具具备控制电路。控制电路以使得旋转速度与目标旋转速度相一致的方式,对驱动指令值进行计算。驱动指令值表示:应该向马达供给的电力。具体而言,控制电路通过执行初始值计算处理与校正处理,而对驱动指令值进行计算。初始值计算处理包括:根据检测旋转速度与目标旋转速度之差,而对驱动指令值的初始值进行计算。检测旋转速度是:由速度检测部检测出的旋转速度。校正处理包括:基于由扭矩检测部检测出的负载扭矩,而对通过初始值计算处理计算出的初始值进行校正,并计算出该校正后的值来作为驱动指令值。

电动工具具备驱动电路。驱动电路通过将与由控制电路计算出的驱动指令值相对应的电力供给于马达,对马达进行驱动。

在这样的电动工具中,根据检测旋转速度与目标旋转速度之差而对驱动指令值的初始值进行计算。虽然该初始值可以用作驱动指令值,但是,在本发明中,该初始值基于负载扭矩而被校正。因而,能够生成:考虑了负载扭矩的驱动指令值、亦即进一步反映(亦即反馈)了马达的实际旋转状况的驱动指令值。据此,能够在马达的恒定旋转控制中,抑制:因负载扭矩增大而引起的马达的旋转速度的降低。

附图说明

图1是实施方式的电动工具的正面侧立体图。

图2是实施方式的电动工具的背面侧立体图。

图3是将第1半分割外壳拆卸下来的电动作业机的侧视图。

图4是表示实施方式的电动工具的电气构成的说明图。

图5是表示包括扭矩反馈控制的恒定旋转控制的执行例的说明图。

图6是表示不包括扭矩反馈控制的恒定旋转控制的执行例的说明图。

图7是马达控制处理的流程图。

图8是占空比运算处理的流程图。

附图标记说明

1…电动工具;8…触发器开关;10…卡盘套筒;11…马达;12…驱动机构;13…扭矩传感器;19…转子;25…旋转位置检测部;26…第1霍尔传感器;27…第2霍尔传感器;28…第3霍尔传感器;30…控制器;31…驱动电路;32…第1控制电路;33…电流检测部;34…电压检测部;50…电力供给路径;101…蓄电池;UH…第1开关;UL…第2开关;VH…第3开关;VL…第4开关;WH…第5开关;WL…第6开关。

具体实施方式

[实施方式的概要]

某个实施方式中的电动工具可以具备马达。而且/或者,电动工具可以具备输出轴。输出轴可以供前端工具装配。输出轴接受马达的旋转力而进行驱动。而且/或者,电动工具可以具备速度检测部。速度检测部对马达的旋转速度进行检测。而且/或者,电动工具可以具备扭矩检测部。扭矩检测部对马达的负载扭矩进行检测。负载扭矩可以是直接施加于马达的扭矩,也可以是间接施加于马达的扭矩。也就是说,此处所言的负载扭矩并非限定于直接施加于马达的转子的扭矩。当利用前端工具进行各种作业时,从作业对象物向前端工具施加:妨碍前端工具的动作的方向上的扭矩。该扭矩以妨碍输出轴的旋转的方式发挥作用,进而以妨碍马达的旋转的方式发挥作用。也就是说,该扭矩经由输出轴而被传递于马达。扭矩检测部将该扭矩检测为负载扭矩。扭矩检测部可以对从输出轴至马达的扭矩传递路径中的任何部位的扭矩进行检测。而且/或者,电动工具可以具备控制电路。控制电路衣以使得旋转速度与目标旋转速度相一致的方式,对驱动指令值进行计算。驱动指令值表示:应该向马达供给的电力。而且/或者,控制电路可以执行初始值计算处理。初始值计算处理包括:根据检测旋转速度与目标旋转速度之差,而对驱动指令值的初始值进行计算。检测旋转速度是:由速度检测部检测出的旋转速度。而且/或者,控制电路可以执行校正处理。校正处理包括:基于由扭矩检测部检测出的负载扭矩,而对通过初始值计算处理计算出的初始值进行校正。校正处理包括:计算出该校正后的值来作为驱动指令值。而且/或者,电动工具可以具备驱动电路。驱动电路通过将与由控制电路计算出的驱动指令值相对应的电力供给于马达,对马达进行驱动。

输出轴可以构成为:供前端工具以能够脱离的方式装配。初始值可以基于检测旋转速度与目标旋转速度之差,而以任何方式进行计算,以使得旋转速度与目标旋转速度相一致。例如,可以是检测旋转速度比目标旋转速度越低而计算出越大的值的初始值。在校正处理中,可以基于负载扭矩而以任何方式对初始值进行校正。在校正处理中,例如,可以以使得负载扭矩越大而计算出越大的值的驱动指令值的方式,对初始值进行校正。

某个实施方式中的电动工具只要是具备:上述的马达、上述的输出轴、上述的速度检测部、上述的扭矩检测部、上述的控制电路、以及上述的驱动电路,控制电路执行上述的初始值计算处理以及校正处理,这样的电动工具就能够抑制:因负载扭矩增大而引起的马达的旋转速度的降低。此外,更详细而言,此处所言的“因负载扭矩增大而引起的马达的旋转速度的降低”例如可以是表示:因负载扭矩的增大而使得马达的旋转速度降低,由此与目标旋转速度之差变大的意思。此外,详细而言,马达的旋转(以及旋转速度)是表示:例如后面叙述的转子的旋转(以及旋转速度)的意思。

而且/或者,校正处理可以包括:将校正值与初始值相加。校正值可以对应于由扭矩检测部检测出的负载扭矩的增加而增加。某个实施方式中的电动工具只要具备:执行上述校正处理的控制电路,这样的电动工具就能够有效地抑制:因负载扭矩的增大而引起的马达的旋转速度的降低。

而且/或者,驱动电路可以包括:设置于电力供给路径的开关元件。电力供给路径将电源与马达连接连接起来。而且/或者,驱动指令值可以是占空比。而且/或者,控制电路可以执行驱动处理。驱动处理包括:根据具有占空比的脉冲宽度调制信号,而将开关元件周期性地接通或者断开。某个实施方式中的电动工具只要具备:具有上述特征的驱动电路以及控制电路,在这样的电动工具中,控制电路就能够有效地进行恒定旋转控制。此外,在校正处理中,控制电路基于负载扭矩而对占空比的初始值进行校正。因而,控制电路能够容易地计算出:考虑了负载扭矩的适当的驱动指令值(亦即占空比)。

而且/或者,控制电路可以对应于应该执行校正处理的校正条件成立,而执行校正处理。而且/或者,控制电路可以对应于校正条件未成立,而避开校正处理。控制电路可以对应于校正条件未成立,而还对基于通过初始值计算处理而计算出的初始值的驱动指令值进行计算。亦即,在校正条件未成立的情况下,例如,可以计算出初始值来作为驱动指令值。某个实施方式中的电动工具只要具备:具有上述特征的控制电路,这样的电动工具就能够有效利用:控制电路的资源。

而且/或者,校正条件可以对应于目标旋转速度处于阈值以下,而成立。某个实施方式中的电动工具只要具备:具有上述特征的控制电路,这样的电动工具就能够抑制:在由于负载扭矩而使得旋转速度容易降低的低速区域中因负载扭矩而引起的旋转速度的降低。

而且/或者,速度检测部可以具备信号输出电路。信号输出电路输出:在每次马达的转子旋转恒定角度时就会发生变化的信号。而且/或者,速度检测部可以具备速度检测电路。速度检测电路基于从信号输出电路输出的所述信号,而对旋转速度进行检测。某个实施方式中的电动工具只要具备:具有上述特征的速度检测部,在这样的电动工具中,即便在从检测旋转速度被更新起至接下来再次被更新为止的期间(亦即转子旋转恒定角度的期间)负载扭矩增大,通过校正处理也能够抑制:因该负载扭矩的增大而因引起的旋转速度的降低。

而且/或者,控制电路可以以规定的校正执行周期而周期性地反复执行校正处理。而且/或者,校正执行周期短于:在转子以规定的旋转速度以下进行旋转的情况下转子旋转恒定角度而所需的时间。扭矩检测部可以构成为:连续地(换言之实时地)或者离散地对负载扭矩进行检测。在离散地对负载扭矩进行检测的情况下,检测负载扭矩的间隔可以短于校正执行周期。某个实施方式中的电动工具只要具备:具有上述特征的控制电路,这样的电动工具就能够有效地抑制:在因负载扭矩增大而使得旋转速度容易降低的低速区域中因负载扭矩的增大而引起的旋转速度的降低。

而且/或者,控制电路可以在目标旋转速度处于阈值以下的情况下执行校正处理。也就是说,校正条件可以对应于目标旋转速度处于阈值以下而成立。另外,控制电路可以在执行校正处理的情况下,以规定的校正执行周期而周期性地反复执行。而且/或者,校正执行周期可以短于:在转子以所述阈值以下的旋转速度进行旋转的情况下转子旋转恒定角度而所需的时间。某个实施方式中的电动工具只要具备具有上述信号输出电路以及速度检测电路的速度检测部并且具备具有上述特征的控制电路,这样的电动工具就能够有效地抑制:在阈值以下的速度区域中因负载扭矩的增大而引起的旋转速度的降低。

而且/或者,信号输出电路可以包括霍尔传感器。

而且/或者,某个实施方式中的电动工具还可以具备旋转力传递部。旋转力传递部将马达的旋转力传递于输出轴。而且/或者,扭矩检测部可以具备扭矩传感器。扭矩传感器设置于:旋转力传递部或者输出轴。扭矩传感器输出:与通过负载扭矩而在旋转力传递部或者输出轴产生的机械扭转相对应的信号。而且/或者,扭矩检测部基于从扭矩传感器输出的信号,而对负载扭矩进行检测。某个实施方式中的电动工具只要具备:具有上述特征的旋转力传递部以及扭矩检测部,这样的电动工具就能够直接(或者大体直接)对实际的负载扭矩进行检测。因而,控制电路能够进行:与实际的负载扭矩相对应的精度较高的校正处理。

而且/或者,扭矩检测部可以具备电流检测电路。电流检测电路对流经于马达的电流进行检测。而且/或者,扭矩检测部可以具备扭矩检测电路。扭矩检测电路基于由电流检测电路检测出的电流的值,而对负载扭矩进行检测。某个实施方式中的电动工具只要具备:具有上述特征的扭矩检测部,这样的电动工具无需使用扭矩传感器就能够对负载扭矩进行检测。

而且/或者,扭矩检测部可以基于电力供给路径中的规定部位的电压的下降量,而对负载扭矩进行检测。所述下降量对应于:未向马达供给电力时的所述规定部位的电压、与向马达供给电力时的所述规定部位的电压之差。某个实施方式中的电动工具只要具备:具有上述特征的扭矩检测部,这样的电动工具无需使用扭矩传感器以及/或者电流检测电路就能够对负载扭矩进行检测。

在某个实施方式中,上述特征也可以进行任意组合。在某个实施方式中,也可以排除上述特征的任意一个。

[2.特定的例示性的实施方式]

以下,参照附图对本发明的例示性的实施方式进行说明。

(2-1)电动工具的构成

图1~图3所示的本实施方式的电动工具1例如构成为充电式螺丝起子。充电式螺丝起子例如可以用于使螺丝等紧固部件旋转。本实施方式的电动工具1通过后面叙述的蓄电池101(参照图4)的电力而进行驱动。

如图1以及图2所示,电动工具1具备:主体2。主体2具备:外壳3。外壳3具备:左右分割的第1半分割外壳3a以及第2半分割外壳3b。将第1半分割外壳3a与第2半分割外壳3b组合而形成外壳3。图3表示:将第1半分割外壳3a拆卸下来的电动工具1。

主体2具备:第1收容部5、把持部6、以及第2收容部7。第1收容部5对马达11(参照图3)与驱动机构12(参照图3)进行收容。第1收容部5还设置有:方向设定开关9与卡盘套筒10。

各种前端工具(或者工具)以能够脱离的方式选择性地安装于卡盘套筒10。各种前端工具可以分别具有任何功能。各种前端工具例如可以是:图1中例示的十字螺丝刀头10a。被装配于卡盘套筒10的前端工具接受马达11的旋转力而进行驱动(例如旋转)。

马达11在本实施方式中例如是无刷马达。马达11产生的旋转驱动力(旋转力)被传递于驱动机构12。如图3所示,马达11具备:转子19。本实施方式的转子19是永久磁铁型的。马达11的旋转详细而言是表示:转子19的旋转的意思。驱动机构12例如具备:减速机构(未图示)。减速机构将马达11的旋转驱动力减速至比马达11的旋转速度还要低的旋转速度,并传递于卡盘套筒10。

方向设定开关9是为了对马达11的旋转方向(进而卡盘套筒10的旋转方向)进行选择而设置的。电动工具的使用者通过对方向设定开关9进行操作,能够选择第1旋转方向(例如正转或CW(ClockWise))或者第2旋转方向(例如反转或CCW(Counter-ClockWise))。方向设定开关9输出方向设定信号。方向设定信号表示:通过方向设定开关9而被选择的旋转方向。

方向设定开关9例如可以通过使用者的手动操作而至少选择性地被设定于:第1位置以及第2位置的任意一位置。可以对应于方向设定开关9被设定于第1位置,而将马达11的旋转方向设定为第1旋转方向。可以对应于方向设定开关9被设定于第2位置,而将马达11的旋转方向设定为第2旋转方向。与第1位置以及第2位置分别相对应的马达11的旋转方向可以是预先固定的。相反地,可以为第1位置以及第2位置分别设定任意的动作条件。动作条件例如可以至少包括:马达11的旋转方向。动作条件还可以包括:马达11的目标旋转速度(进而卡盘套筒10的目标旋转速度)以及/或者马达11的停止条件。在该情况下,可以根据与方向设定开关9位置相对应的动作条件,而对马达11进行驱动。

把持部6从第1收容部5延伸设置。把持部6例如由使用者把持。把持部6设置有触发器开关8。使用者能够一边对把持部6进行把持一边对触发器开关8进行手动操作(例如拉动)。在本实施方式中,拉动触发器开关8对应于:使触发器开关8朝向图3中的左方移动(或者朝向主体2推入)。

触发器开关8通过被手动操作而接通。触发器开关8在未被手动操作的情况下断开。触发器开关8输出触发器检测信号。触发器检测信号表示:触发器开关8是否被断开。触发器检测信号还可以表示:触发器开关8被手动操作的情况下的操作量。

第2收容部7从把持部6延伸设置。在第2收容部7的底部以能够脱离的方式安装有蓄电池组100。如图3所示,第2收容部7对控制器30进行收容。

如图3所示,第1收容部5还设置有扭矩传感器13。扭矩传感器13是为了对直接地或者间接地施加于马达11的负载扭矩进行检测而设置的。当通过被装配于卡盘套筒10的前端工具而进行各种作业时,马达11会经由前端工具、卡盘套筒10以及驱动机构12而从作业对象物接受负载扭矩。扭矩传感器13输出:与该负载扭矩相对应的信号(以下,称为“扭矩检测信号”)。

扭矩传感器13可以设置于:能够对负载扭矩进行检测的任何位置。扭矩传感器13例如可以设置于:卡盘套筒10或者驱动机构12。在本实施方式中,扭矩传感器13例如设置于:驱动机构12。扭矩传感器13可以以任何方式(例如以任何原理)而生成扭矩检测信号。另外,扭矩检测信号可以是:任何形式的信号。本实施方式的扭矩传感器13例如生成:与用于将马达11的旋转传递于卡盘套筒10的未图示的轴的机械扭转量相对应的模拟电压。该电压作为扭矩检测信号而被输出。

本实施方式的扭矩传感器13实时地(亦即连续地)输出:与实际负载扭矩相对应的(亦即与轴的实际扭转量相对应的)扭矩检测信号。据此,在某一时间点从扭矩传感器13输出的扭矩检测信号表示:该时间点的(或者大致该时间点的)实际负载扭矩。

(2-2)电动工具的电气构成

参照图4对电动工具1的电气构成进行补充说明。图4表示:蓄电池组100被装配于主体2的状态下的电动工具1。

蓄电池组100具备:蓄电池101。蓄电池101例如可以是2次电池。蓄电池101例如可以是锂离子电池。蓄电池101还可以是与锂离子电池不同的2次电池。

电动工具1具备:前面叙述的马达11、触发器开关8、方向设定开关9、扭矩传感器13、显示部16、以及输入I/F17。“I/F”是界面的简称。

马达11通过从蓄电池101经由后面叙述的驱动电路31被供给来的蓄电池电力而进行驱动。从蓄电池101被供给来的蓄电池电力通过驱动电路31而被转换为三相电力,并供给于马达11。

马达11具备:第1绕组21、第2绕组22、以及第3绕组23。在本实施方式中,第1~第3绕组21~23例如可以连线成三角形线。不过,第1~第3绕组21~23可以以连线成三角形线以外的连线方法而进行连线。马达11具备:第1端子11a、第2端子11b、以及第3端子11c。三相电力被输入于第1~第3端子11a~11c,并经由第1~第3端子11a~11c而供给于第1~第3绕组21~23。

电动工具1还具备:旋转位置检测部25。旋转位置检测部25输出旋转位置信息。旋转位置信息表示:马达11的旋转位置,详细而言是转子19的旋转位置。旋转位置信息包括:第1位置信号Hu、第2位置信号Hv、以及第3位置信号Hw。旋转位置信息被输入于:后面叙述的第1控制电路32。

本实施方式的旋转位置检测部25具备:3个霍尔传感器、亦即、第1霍尔传感器26、第2霍尔传感器27、以及第3霍尔传感器28。第1~第3霍尔传感器26~28设置于:转子19的周围。具体而言,第1~第3霍尔传感器26~28以转子19的旋转轴为中心而沿着转子19的旋转方向相互隔开与电角度120度相当的角度地进行配置。

第1霍尔传感器26具有第1霍尔元件(未图示),并输出第1位置信号Hu。第1位置信号Hu根据第1霍尔传感器26(详细而言是第1霍尔元件)与转子19之间的相对位置关系而发生变化。第2霍尔传感器27具有第2霍尔元件(未图示),并输出第2位置信号Hv。第2位置信号Hv根据第2霍尔传感器27(详细而言是第2霍尔元件)与转子19之间的相对位置关系而发生变化。第3霍尔传感器28具有第3霍尔元件(未图示),并输出第3位置信号Hw。第3位置信号Hw根据第3霍尔传感器28(详细而言是第3霍尔元件)与转子19之间的相对位置关系而发生变化。

在本实施方式中,第1~第3位置信号Hu、Hv、Hw分别是:二进制数字信号。亦即,第1~第3位置信号Hu、Hv、Hw分别设为:高电平或者低电平。每次转子19旋转与电角度180度相当的角度时,第1~第3位置信号Hu、Hv、Hw的各自的电平就会发生变化。另外,第1~第3位置信号Hu、Hv、Hw彼此具有120°的相位差。因而,在本实施方式中,每次转子19旋转电角度60°时,第1~第3位置信号Hu、Hv、Hw的任意1个的电平就会发生变化。

电动工具1还具备:控制器30。在将蓄电池组100装配于主体2的情况下,控制器30通过电力供给路径50而与蓄电池101电连接。从蓄电池101经由电力供给路径50而向控制器30供给蓄电池101的电力(以下,称为“蓄电池电力”)。电力供给路径50包括:从蓄电池101的正极至驱动电路31的正极路径51、以及从蓄电池101的负极至驱动电路31的负极路径52。电力供给路径50还包括:后面叙述的第1路径61、第2路径62、第3路径63、第4路径64、第5路径65、以及第6路径66。第1~第6路径61~66设置于驱动电路31。

控制器30具备:驱动电路31。驱动电路31连接于马达11的第1~第3端子11a~11c。驱动电路31利用所输入的蓄电池电力而生成用于驱动马达11的三相驱动电力,并将其供给于马达11。

本实施方式的驱动电路31具备:三相全桥电路。三相全桥电路具备:第1开关UH、第2开关UL、第3开关VH、第4开关VL、第5开关WH、以及第6开关WL。第1~第6开关UH、UL、VH、VL、WH、WL分别可以是任何开关。在本实施方式中,第1~第6开关UH、UL、VH、VL、WH、WL例如分别是:n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。

驱动电路31具备:前面叙述的第1~第6路径61~66。第1路径61将第1端子11a连接于正极路径51(进而蓄电池101的正极)。此外,可以将从第1端子11a至蓄电池的正极的路径视为第1路径61。第2路径62将第1端子11a连接于负极路径52(进而蓄电池101的负极)连接。此外,可以将从第1端子11a至蓄电池的负极的路径视为第2路径62。第3路径63将第2端子11b连接于正极路径51(进而蓄电池101的正极)。此外,可以将从第2端子11b至蓄电池的正极的路径视为第3路径63。第4路径64可以将第2端子11b连接于负极路径52(进而蓄电池101的负极)。此外,可以将从第2端子11b至蓄电池的负极的路径视为第4路径64。第5路径65将第3端子11c连接于正极路径51(进而蓄电池101的正极)。此外,可以将从第3端子11c至蓄电池的正极的路径视为第5路径65。第6路径66将第3端子11c连接于负极路径52(进而蓄电池101的负极)。此外,可以将从第3端子11c至蓄电池的负极的路径视为第6路径66。

第1开关UH设置于第1路径61。第1开关UH在从第1控制电路32接受到第1驱动信号的情况下接通,而在未接受到第1驱动信号的情况下断开。第1路径61在第1开关UH被接通的情况下经由第1开关UH而导通。第1路径61在第1开关UH被断开的情况下通过第1开关UH而被切断。在第1开关UH的源极与漏极之间连接有第1二极管D1。

第2开关UL设置于第2路径62。第2开关UL在从第1控制电路32接受到第2驱动信号的情况下接通,而在未接受到第2驱动信号的情况下断开。第2路径62在第2开关UL被接通的情况下经由第2开关UL而导通。第2路径62在第2开关UL被断开的情况下通过第2开关UL而被切断。在第2开关UL的源极与漏极之间连接有第2二极管D2。

第3开关VH设置于第3路径63。第3开关VH在从第1控制电路32接受到第3驱动信号的情况下接通,而在未接受到第3驱动信号的情况下断开。第3路径63在第3开关VH被接通的情况下经由第3开关VH而导通。第3路径63在第3开关VH被断开的情况下通过第3开关VH而被切断。在第3开关VH的源极与漏极之间连接有第3二极管D3。

第4开关VL设置于第4路径64。第4开关VL在从第1控制电路32接受到第4驱动信号的情况下接通,而在未接受到第4驱动信号的情况下断开。第4路径64在第4开关VL被接通的情况下经由第4开关VL而导通。第4路径64在第4开关VL被断开的情况下通过第4开关VL而被切断。在第4开关VL的源极与漏极之间连接有第4二极管D4。

第5开关WH设置于第5路径65。第5开关WH在从第1控制电路32接受到第5驱动信号的情况下接通,而在未接受到第5驱动信号的情况下断开。第5路径65在第5开关WH被接通的情况下经由第5开关WH而导通。第5路径65在第5开关WH被断开的情况下通过第5开关WH而被切断。在第5开关WH的源极与漏极之间连接有第5二极管D5。

第6开关WL设置于第6路径66。第6开关WL在从第1控制电路32接受到第6驱动信号的情况下接通,而在未接受到第6驱动信号的情况下断开。第6路径66在第6开关WL被接通的情况下经由第6开关WL而导通。第6路径66在第6开关WL被断开的情况下通过第6开关WL而被切断。在第6开关WL的源极与漏极之间连接有第6二极管D6。

驱动电路31例如能够划分为3个系统。3个系统例如包括:U相系统、V相系统以及W相系统。U相系统包括:第1、第2开关UH、UL、以及第1、第2路径61、62。V相系统包括:第3、第4开关VH、VL、以及第3、第4路径63、64。W相系统包括:第5、第6开关WH、WL、以及第5、第6路径65、66。

控制器30具备:电流检测部33。电流检测部33是为了对流经于马达11的电流的值(以下,称为“马达电流值”)进行检测而设置的。本实施方式的电流检测部33例如设置于负极路径52。当从蓄电池101向马达11供电时,电流会流向负极路径52。电流检测部33输出:与流经于负极路径52的电流相对应的信号(以下,称为“电流检测信号”)。电流检测信号表示:在负极路径52中流动的电流的值。本实施方式的电流检测信号具有:与在负极路径52中流动的电流的值相对应的电压值。电流检测信号被输入于第1控制电路32。

控制器30具备:电压检测部34。电压检测部34是为了对电力供给路径50的规定的电压检测点Pv的电压值进行检测而设置的。在本实施方式中,电压检测点Pv例如存在于控制器30内。电压检测点Pv可以设置于:控制器30内的正极路径51中的驱动电路31的附近。电压检测部34输出:与电压检测点Pv的电压相对应的信号(以下,称为“电压检测信号”)。电压检测信号表示:电压检测点Pv的电压的值。电压检测信号被输入于第1控制电路32。

控制器30具备:第1控制电路32。第1控制电路32例如具备:CPU32a以及存储器32b。存储器32b例如可以具有:ROM、RAM、NVRAM、闪存等半导体存储器。亦即,本实施方式的第1控制电路32具备:微机。

第1控制电路32通过执行已保存于非过渡性实体记录介质的程序而实现各种功能。在本实施方式中,存储器32b相当于:存储有程序的非过渡性实体记录介质。在本实施方式中,存储器32b保存有:后面叙述的马达控制处理(参照图7)以及占空比运算处理(参照图8)的程序。

由第1控制电路32实现的各种功能的一部分或者全部可以通过程序的执行(亦即通过软件处理)而完成,也可以通过一个或者多个硬件而完成。例如,第1控制电路32既可以替代微机,或者除了微机之外还具备:包括多个电子零器件的逻辑电路,也可以具备:ASIC以及/或者ASSP等特定用途集成电路,还可以具备:能够构建任意逻辑电路的例如FPGA等可编程逻辑设备。

从旋转位置检测部25向第1控制电路32输入旋转位置信息(亦即第1~第3位置信号Hu、Hv、Hw)。每次第1~第3位置信号Hu、Hv、Hw之中的任意一个的电平发生变化时(也就是说,每次转子19旋转电角度60°时),第1控制电路32就会基于从前次电平发生变化的时机以及/或者在前次之前电平发生变化的时机起、至此次电平发生变化的时机为止的时间,而对马达11的旋转速度进行检测。

更具体而言,在本实施方式中,每次第1~第3位置信号Hu、Hv、Hw之中的任意一个的电平发生变化时,CPU32a的处理就会发生中断(以下,称为“霍尔传感器中断”)。CPU32a一旦接受到霍尔传感器中断,就会对马达11的旋转速度进行计算。而且,直至接下来再次发生霍尔传感器中断为止,将该计算出的旋转速度识别为马达11的当前的旋转速度。在以下的说明中“识别旋转速度”是表示:接收到霍尔传感器中断而计算出的旋转速度的意思。也就是说,在本实施方式中,识别旋转速度在每次发生霍尔传感器中断时(亦即,每次转子19旋转电角度60°时)就会被更新。

从触发器开关8向第1控制电路32输入触发器检测信号。第1控制电路32能够基于触发器检测信号而对触发器开关8是否被接通进行检测。

从方向设定开关9向第1控制电路32输入方向设定信号。第1控制电路32能够基于方向设定信号,对选择第1旋转方向以及第2旋转方向的哪一个进行检测。

从扭矩传感器13向第1控制电路32输入扭矩检测信号。第1控制电路32能够基于扭矩检测信号而对负载扭矩进行检测。如前面叙述的那样,从扭矩传感器13连续地输出:实时地反映实际的负载扭矩的扭矩检测信号。因而,第1控制电路32能够实时地对实际的负载扭矩进行检测。

控制器30具备电源电路35。从蓄电池101向电源电路35输入蓄电池电力。电源电路35利用从被输入于该电源电路35的蓄电池电力,而生成具有控制电压Vc的电源电力,并将其输出。控制电压Vc例如具有恒定的电压值。由电源电路35生成的电源电力被供给于:包括第1控制电路32在内的控制器30内的各部分。第1控制电路32通过该电源电力而进行动作。在本实施方式中,电源电力还被供给于旋转位置检测部25,而用于前面叙述的第1~第3位置信号Hu、Hv、Hw的生成。

电动工具1还具备:第2控制电路40。第2控制电路40连接于输入I/F17以及显示部16。输入I/F17具备:由使用者操作的1个以上的开关。本实施方式的输入I/F17例如具备:4个开关。显示部16能够显示各种图像、文本等。

第2控制电路40确定在马达11的驱动中使用的驱动设定,并将其传递于第1控制电路32。驱动设定包括:各种设定项目。各种设定项目例如包括:马达11的目标旋转速度、紧固结束条件等。在本实施方式中,如后面叙述的那样,进行恒定旋转控制。在恒定旋转控制中,以使得马达11的旋转速度与目标旋转速度相一致的方式对马达11进行控制。

紧固结束条件是:应该使旋转中的马达11停止的条件。更具体而言,紧固结束条件是:应该开始马达的制动处理的条件。制动处理是:用于使马达11的旋转停止的控制。当由第1控制电路32进行制动处理时,马达11的旋转就会停止。

在本实施方式中,一旦触发器开关8被接通,马达11就会开始旋转。而且,如果在马达11的旋转过程中停止条件成立,则开始进行制动处理。在本实施方式中,停止条件例如对应于触发器开关8被断开或者前面叙述的紧固结束条件成立,而成立。据此,在马达11的旋转过程中紧固结束条件成立的情况下,即便假设触发器开关8被接通,停止条件也会成立而开始进行制动处理,由此使得马达11停止下来。

紧固结束条件可以以任何方式确定。在本实施方式中,紧固结束条件例如包括:目标扭矩、驱动时间、以及/或者锁紧旋转角度。在紧固结束条件例如包括目标扭矩的情况下,在马达11的旋转开始后,如果负载扭矩达到目标扭矩,则紧固结束条件就会成立。在紧固结束条件例如包括驱动时间的情况下,如果从马达11的旋转开始起经过了该驱动时间,则紧固结束条件就会成立。在紧固结束条件例如包括目标扭矩以及驱动时间的情况下,在马达11的旋转开始后,如果负载扭矩达到目标扭矩或者从旋转开始起经过了该驱动时间,则紧固结束条件就会成立。

使用者能够经由输入I/F17而单独或者一并选择各种设定项目。如果由使用者选择出的各种设定项目被确定为驱动设定,则第2控制电路40会将所确定的驱动设定通知给第1控制电路32。

使用者例如可以将第1~第N目标旋转速度之中的1个选择为目标旋转速度。“N”是2以上的自然数。第1~第N目标旋转速度例如可以分别是:20000rpm~1000rpm的范围内的旋转速度。第1~第N目标旋转速度之中的至少1个可以处于阈值以下。阈值例如可以是5000rpm。

本实施方式的第2控制电路40例如使驱动设定的N种选项显示于显示部16。N种选项分别包括:上述第1~第N目标旋转速度。使用者能够经由输入I/F17而选择任意1个选项。第2控制电路40在由使用者选择了选项时将该选择出的选项确定为驱动设定,并将该驱动设定通知给第1控制电路32。另外,在本实施方式中,特定的1个选项被设定为默认选项。第2控制电路40一旦启动,就会将默认选项确定为驱动设定,并通知给第1控制电路32,来作为启动后的初始处理。

(2-3)恒定旋转控制

第1控制电路32在触发器开关8被接通时执行恒定旋转控制,从而使马达11朝向由方向设定开关9设定的旋转方向旋转。

具体而言,第1控制电路32从第2控制电路40获取前面叙述的驱动设定。驱动设定中包括:目标旋转速度。第1控制电路32以使得马达11的旋转速度与目标旋转速度相一致的方式对从驱动电路31向马达11供给的电力进行控制。

本实施方式的恒定旋转控制包括:旋转速度反馈控制与扭矩反馈控制。此外,在以下的说明中,将“反馈”简称为“FB”。在本实施方式中,旋转速度FB控制例如通过比例积分控制而进行。在本实施方式中,扭矩FB控制例如通过比例控制而进行。

在旋转速度FB控制中,进行初始值计算处理。具体而言,以使得马达11的旋转速度与目标旋转速度相一致的方式,对驱动指令值的初始值进行计算。驱动指令值表示:应该向马达11供给的电力。本实施方式的驱动指令值包括:占空比。以下将该占空比称为“驱动占空比”。也就是说,初始值计算处理换言之是:对驱动占空比的初始值进行计算的处理。在初始值计算处理中,根据基于旋转位置信息而计算出的前面叙述的识别旋转速度与目标旋转速度之差(以下,称为“速度差”),来对驱动占空比的初始值进行计算。例如,可以以速度差越大而驱动占空比就越大的方式对初始值进行计算。此外,初始值对应于:后面叙述的速度差比例占空比SPDu与速度差积分占空比SIDu之和。

在扭矩FB控制中,进行校正处理。具体而言,在旋转速度FB控制中计算出的初始值根据基于扭矩检测信号而检测出的负载扭矩,来被校正。校正处理的主要目的之一在于抑制:因负载扭矩的增大而使得马达11的旋转速度比目标速度还要低或者使得马达11停止的情形。

亦即,在本实施方式中,识别旋转速度在每次马达11旋转恒定的旋转角度(在本实施方式中,例如是与电角度60°相对应的旋转角)时,就会被更新。因而,即便假设在识别旋转速度在某一时机被更新之后,例如施加较大的负载扭矩等而使得马达11的旋转速度从识别旋转速度起大幅降低,第1控制电路32也会将马达11的旋转速度视为识别旋转速度。因而,尽管实际上处于应该使驱动占空比上升的状况,但也无法计算出与实际的旋转速度相匹配的足够的驱动占空比。据此,马达11的输出扭矩不足,与目标旋转速度之差较大,进而有可能导致马达11停止。

特别是在低速旋转中,识别旋转速度的更新间隔会变长。因而,例如,当在低速旋转中对马达11施加较大的负载扭矩而使得马达11减速时,会长时间发生:实际的旋转速度低于识别旋转速度这样的状况。此外,实际的旋转速度与识别旋转速度之差也有可能增加。因而,特别是在低速旋转中,很有可能因负载扭矩而使得马达11的旋转速度急剧降低或者使得马达11锁定。

因此,在本实施方式中,除了旋转速度FB控制以外,还进行扭矩FB控制,从而能够计算出与负载扭矩相匹配的更适当的驱动占空比。在校正处理中,例如,以使得负载扭矩越大而驱动占空比就越大的方式,对初始值进行校正。具体而言,在本实施方式中,对校正值进行算出,并将该校正值与初始值相加。校正值对应于:后面叙述的扭矩比例占空比TPDu。校正值随着负载扭矩的增加而增加。

此外,扭矩FB控制可以在恒定旋转控制执行中始终进行,但是,在本实施方式中,扭矩FB控制在校正条件成立的情况下进行。在校正条件未成立的情况下,不进行扭矩FB控制。在该情况下,计算出通过旋转速度FB控制而计算出的初始值,来作为驱动占空比。在校正条件成立的情况下,计算出通过扭矩FB控制而校正后的初始值,来作为驱动占空比。

校正条件可以以任何方式设定。校正条件例如可以在目标旋转速度设定为前面叙述的阈值以下的情况下而成立。

第1控制电路32以规定的控制周期而周期性地反复进行驱动占空比的计算。控制周期短于:在转子19以规定的旋转速度以下进行旋转的情况下转子19旋转恒定的旋转角度而所需的时间。也就是说,控制周期短于:转子19以规定的旋转速度以下进行旋转的情况下的识别旋转速度的更新间隔(换言之霍尔传感器中断的间隔)。规定的旋转速度可以与前面叙述的阈值相同,也可以与之不同。控制周期短于:马达11以校正条件成立的目标旋转速度的最大值而进行旋转的情况下的识别旋转速度的更新间隔。更具体而言,控制周期可以是:该更新间隔的1/2以下。

在恒定旋转控制中,第1控制电路32按照每一控制周期而对驱动占空比进行计算,并基于该驱动占空比而对驱动电路31进行驱动。第1控制电路32通过低侧PWM处理以及/或者高侧PWM处理而对驱动电路31进行驱动。

低侧PWM处理包括如下处理:在将3个高侧开关之中的任意1个高侧开关维持为接通的状态下,对与该高侧开关(以下,称为“接通维持高侧开关”)所属的系统不同的系统的任意1个低侧开关(以下,称为“PWM驱动低侧开关”)进行PWM驱动。

“高侧开关”表示:第1、第3、第5H开关UH、VH、WH的各个开关。“3个高侧开关”是表示:第1、第3、第5H开关UH、VH、WH的意思。另外,“低侧开关”表示:第2、第4、第6开关UL、VL、WL的各个开关。“3个低侧开关”是表示:第2、第4、第6开关UL、VL、WL的意思。

PWM驱动是表示:根据脉冲宽度调制信号而将驱动对象的开关(在此为PWM驱动低侧开关)周期性地接通以及断开的意思。脉冲宽度调制信号具有:前面叙述的驱动占空比。也就是说,PWM驱动表示:根据具有所计算出的驱动占空比的脉冲宽度调制信号而对驱动对象的开关进行驱动。

高侧PWM处理包括如下处理:在将3个低侧开关之中的任意1个低侧开关维持为接通的状态下,对与该低侧开关(以下,称为“接通维持低侧开关”)所属的系统不同的系统的任意1个高侧开关(以下,称为“PWM驱动高侧开关”)进行PWM驱动。

第1控制电路32在使第1开关UH作为接通维持高侧开关而发挥功能的情况下,向第1开关UH输出:用于将第1开关UH维持为接通的第1驱动信号。第1控制电路32在使第1开关UH作为PWM驱动高侧开关而发挥功能的情况下,将前面叙述的脉冲宽度调制信号作为第1驱动信号而向第1开关UH输出。使第3、第5开关VH、WH分别作为接通维持高侧开关或者PWM驱动高侧开关而发挥功能的情况也是同样的。

第1控制电路32在使第2开关UL作为接通维持低侧开关而发挥功能的情况下,向第2开关UL输出:用于将第2开关UL维持为接通的第2驱动信号。第1控制电路32在使第2开关UL作为PWM驱动低侧开关而发挥功能的情况下,将前面叙述的脉冲宽度调制信号作为第2驱动信号而向第2开关UL输出。使第4、第6开关VL、WL分别作为接通维持低侧开关或者PWM驱动低侧开关而发挥功能的情况也是同样的。

第1控制电路32在构成为进行低侧PWM处理的情况下,根据马达11的旋转位置(亦即旋转角),而适当切换接通维持高侧开关与PWM驱动低侧开关的组合的同时,使马达11旋转。

第1控制电路32在构成为进行高侧PWM处理的情况下,根据马达11的旋转位置(亦即旋转角),而适当切换接通维持低侧开关与PWM驱动高侧开关的组合的同时,使马达11旋转。

第1控制电路32可以适当切换低侧PWM处理与高侧PWM处理的同时,使马达11旋转。

(2-4)包括扭矩FB控制在内的恒定旋转控制的执行例

参照图5,示出了:执行包括扭矩FB控制在内的恒定旋转控制的情况下的、马达11的旋转速度、旋转位置信息、负载扭矩以及驱动占空比的一例。如图5所例示的那样,负载扭矩在时刻t1开始增加。因而,在时刻t1之后,马达的实际旋转速度(亦即实际的旋转速度)马上从目标旋转速度起降低。据此,旋转位置信息的更新间隔(亦即识别旋转速度的更新间隔)也变长。例如,在旋转位置信息在时刻t1被更新之后,至接下来被更新的时刻t2为止的间隔变长。因而,在时刻t1至时刻t2的期间,识别旋转速度与实际旋转速度之差变大。

但是,通过扭矩FB控制,按照每一控制周期进行与负载扭矩相对应的驱动占空比的校正。因而,即便目标旋转速度与识别旋转速度之差不发生变化,驱动占空比也会随着负载扭矩的增加而增加(详细而言校正值也会随着负载扭矩的增加而增加)。据此,马达11能够输出:与负载扭矩的增大相匹配的扭矩。其结果,虽然实际旋转速度与目标旋转速度之差从时刻t1起暂时变大,但是,通过扭矩FB控制的效果,例如在时刻t2附近实际旋转速度的降低也会开始收敛。而且,即便负载扭矩继续增大,也能够抑制实际旋转速度的降低,从而使得实际旋转速度接近于目标旋转速度。

为了与图5进行比较,图6示出了:未进行扭矩FB控制的情况下的、马达11的旋转速度、旋转位置信息、负载扭矩以及驱动占空比的一例。如图6所例示的那样,如果负载扭矩在时刻t1开始增加,则马达的实际旋转速度就会从目标旋转速度起降低。据此,旋转位置信息的更新间隔也会变长。但是,在旋转位置信息被更新之前,识别旋转速度不发生变化,据此驱动占空比也不发生变化。驱动占空比被更新是时刻t2、t3等旋转位置信息的更新时机。因而,驱动占空比的增加无法追上实际旋转速度的降低,不会从马达11输出与负载扭矩相匹配的适当的扭矩。据此,实际旋转速度随着负载扭矩增大而降低。

(2-5)马达控制处理

参照图7,说明第1控制电路32所执行(详细而言CPU32a所执行)的马达控制处理。前面叙述的恒定旋转控制在该马达控制处理之中进行。第1控制电路32一旦启动,就会执行马达控制处理。

第1控制电路32开始进行马达控制处理时,在S110,进行初始化处理。初始化处理例如包括:CPU32a中的各端口的设定。初始设定例如包括:从第2控制电路40获取驱动设定(例如前面叙述的默认选项),在第1控制电路32中设定该驱动设定所包括的目标旋转速度以及紧固结束条件等。

在S120,第1控制电路32判断是否从第2控制电路40输入了驱动设定。当由使用者对驱动设定进行变更时,第2控制电路40对该变更后的驱动设定进行通知。在未被输入驱动设定的情况下,本处理转移到S140。在被输入了驱动设定的情况下,本处理转移到S130。

在S130,第1控制电路32执行驱动设定变更处理。具体而言,基于在S120被输入的驱动设定,而对第1控制电路32中的目标旋转速度以及紧固结束条件等的设定进行更新。在执行S130的处理之后,本处理转移到S140。

在S140,第1控制电路32判断触发器开关8是否被接通。在触发器开关8未被接通的情况下,本处理转移到S120。在触发器开关8被接通的情况下,本处理转移到S150。在S150,第1控制电路32对马达11进行驱动。具体而言,开始进行前面叙述的恒定旋转控制。在恒定旋转控制的执行过程中,一并进行图8所示的占空比运算处理。

在开始进行恒定旋转控制之后(亦即在恒定旋转控制的执行过程中),第1控制电路32在S160,判断停止条件是否已成立。在停止条件未成立的情况下,本处理转移到S150,继续进行恒定旋转控制。在停止条件已成立的情况下,本处理转移到S170。

在S170,第1控制电路32结束恒定旋转控制,并执行制动处理。具体而言,在本实施方式中,例如施加短路制动。短路制动是表示:使马达11的第1~第3端子11a~11c之中的任意2个或者全部借助驱动电路31而短路的意思。具体而言,在将所有高侧开关固定为断开的状态下,将任意2个或者3个低侧开关固定为接通。

当通过制动处理而使得马达11停止时,本处理转移到S180。在S180,第1控制电路32判断触发器开关8是否被断开。在触发器开关8被接通的情况下,第1控制电路32在S170,继续进行制动处理。在触发器开关8被断开的情况下,本处理转移到S120。

(2-6)占空比运算处理

参照图8,说明第1控制电路32所执行(详细而言CPU32a所执行)的占空比运算处理。第1控制电路32在图7的S150中对马达11进行驱动的期间(亦即执行恒定旋转控制的期间),与恒定旋转控制并行地(例如通过多任务处理),执行占空比运算处理。第1控制电路32以前面叙述的控制周期而周期性地反复执行占空比运算处理。

第1控制电路32开始进行占空比运算处理时,在S210,对速度差进行计算。通过从目标旋转速度减去识别旋转速度,对速度差进行计算。在S220,第1控制电路32基于在S210计算出的速度差,而对速度差比例占空比SPDu以及速度差积分占空比SIDu进行计算。速度差比例占空比SPDu是:通过基于速度差的比例控制运算而计算出的占空比。简而言之,例如,以使得包括与速度差成比例的成分的方式对速度差比例占空比SPDu进行计算。速度差积分占空比SIDu是:通过基于速度差的积分控制运算而计算出的占空比。简而言之,例如,以使得包括与速度差的积分值相对应的成分的方式对速度差积分占空比SIDu进行计算。也就是说,S220相当于:与所谓的比例积分控制相对应的处理。另外,S220相当于:与旋转速度FB控制相对应的处理。

在S230,第1控制电路32判断校正条件是否成立。在校正条件未成立的情况下,本处理转移到S260。在校正条件成立的情况下,本处理转移到S240。

在S240,第1控制电路32获取当前的负载扭矩。例如,第1控制电路32基于在当前时刻从扭矩传感器13被输入的扭矩检测信号,而对负载扭矩进行计算,并获取该负载扭矩,来作为当前的负载扭矩。

在S250,第1控制电路32基于在S240获取到的负载扭矩,而对扭矩比例占空比TPDu进行计算。扭矩比例占空比TPDu是:通过基于负载扭矩的比例控制运算而计算出的占空比。简而言之,例如,以使得包括与负载扭矩成比例的成分的方式对扭矩比例占空比TPDu进行计算。也就是说,S250相当于:与所谓的比例控制相对应的处理。另外,S250相当于:与扭矩FB控制相对应的处理。

在S260,第1控制电路32对驱动占空比进行计算。驱动占空比例如是通过将在S220计算出的速度差比例占空比SPDu、在S220计算出的速度差积分占空比SIDu、以及在S250计算出的扭矩比例占空比TPDu相加,而获得的。在S260的处理中,将速度差比例占空比SPDu与速度差积分占空比SIDu相加的处理相当于:前面叙述的初始值计算处理。在S260,还将扭矩比例占空比TPDu相加的处理相当于:前面叙述的校正处理。

此外,在S230中校正条件未成立的情况下、亦即在未计算出扭矩比例占空比TPDu的情况下,在S260,计算出将速度差比例占空比SPDu与速度差积分占空比SIDu相加而得到的值(亦即前面叙述的初始值),来作为驱动占空比。该情况下的S260的处理相当于:前面叙述的初始值计算处理。

在S270,将恒定旋转控制中使用的驱动占空比更新为在S260计算出的驱动占空比。

(2-7)实施方式与本发明之间的对应关系

卡盘套筒10相当于本发明中的输出轴的一例。驱动机构12相当于本发明中的旋转力传递部的一例。扭矩传感器13以及第1控制电路32相当于本发明中的扭矩检测部的一例。旋转位置检测部25以及第1控制电路32相当于本发明中的速度检测部的一例。第1控制电路32相当于本发明中的控制电路的一例。第1~第6开关UH~WL分别相当于本发明中的开关元件的一例。PWM驱动相当于本发明中的驱动处理的一例。旋转位置检测部25、或者第1~第3霍尔传感器26~28分别相当于本发明中的信号输出电路的一例。第1控制电路32相当于本发明中的速度检测电路以及扭矩检测电路的一例。控制周期相当于本发明中的校正执行周期的一例。

S260的处理相当于:本发明中的初始值计算处理以及校正处理的一例。此外,在S260中未进行扭矩比例占空比TPDu的加法运算的情况下,该S260的处理相当于:本发明中的初始值计算处理的一例。

[3.其他实施方式]

以上,虽然说明了本发明的实施方式,但本发明并非限定于上述的实施方式,能够进行各种变形而实施。

(3-1)第1控制电路32可以以任何方式获取负载扭矩。第1控制电路32例如可以基于从电流检测部33被输入的电流检测信号(也就是说,基于马达电流值)而对负载扭矩进行检测。马达电流值大致根据负载扭矩而发生变化。亦即,随着负载扭矩增加而马达电流值也会增加。因而,能够基于马达电流值而对负载扭矩进行计算(或者推定)。因此,第1控制电路32可以在图8的S240的处理中,基于电流检测信号而对负载扭矩进行计算,并获取该计算出的负载扭矩。在该情况下,可以从电动工具1中省略扭矩传感器13。反言之,在具备扭矩传感器13的情况下,可以省略电流检测部33。

另外,例如,第1控制电路32可以基于从电压检测部34被输入的电压检测信号(也就是说,基于电压检测点Pv的电压值)而对负载扭矩进行检测。电压检测点Pv的电压值可以根据负载扭矩而发生变化。亦即,电力供给路径50包括电阻成分。从蓄电池101的正极至电压检测点Pv的路径也包括电阻成分。因而,如果电流从蓄电池101流向马达11,则电压检测点Pv的电压严格来说要低于蓄电池101的正极的电压。蓄电池101的正极与电压检测点Pv之间的电位差(亦即,从蓄电池101的正极至电压检测点Pv的电压的下降量)随着被供给于马达11的电流增加而变大。因而,能够基于电压检测点Pv的电压值而对负载扭矩进行计算(或者推定)。具体而言,例如,能够以电流未从蓄电池101流向马达11的情况下的电压检测点Pv的电压值为基准,基于该基准的电压值与电压检测点Pv的当前电压值之差,而对当前的负载扭矩进行计算(或者推定)。因此,第1控制电路32可以在图8的S240的处理中,基于电压检测信号而对负载扭矩进行计算,并获取该计算出的负载扭矩。在该情况下,也可以从电动工具1中省略扭矩传感器13。反言之,在具备扭矩传感器13的情况下,可以省略电流检测部33。

(3-2)扭矩传感器13可以构成为:以任何原理而生成扭矩检测信号。扭矩检测信号可以具有任何形式。扭矩检测信号可以是模拟信号也可以是数字信号。扭矩检测信号可以不连续地例如离散地(例如周期性地)被输出。不过,在该情况下,扭矩检测信号的输出周期短于旋转位置信息的更新周期。

(3-3)在恒定旋转控制中,旋转速度FB控制可以通过与比例积分控制不同的控制方法来进行。扭矩FB控制也可以通过与比例控制不同的控制方法来进行。

(3-4)旋转位置检测部25可以以任何方式构成,也可以输出任何形式的旋转位置信息。例如,旋转位置检测部25可以具备种类与霍尔传感器不同的传感器。旋转位置检测部25例如可以具备旋转编码器。旋转位置信息可以根据转子19的旋转位置而以任何方式进行变化。旋转位置信息可以包括任何信号。旋转位置信息可以包括一个以上的数字信号,还可以包括一个以上的模拟信号。

(3-5)第1控制电路32无需使用旋转位置检测部25就可以对马达11的旋转速度进行检测。例如,可以对马达11的第1~第3端子11a~11c各自的电压(详细而言为感应电压)进行检测,并基于它们的电压而对马达11的旋转位置进行检测。而且,可以基于这样检测出的旋转位置的变化而对旋转速度进行计算。

(3-6)本发明可以应用于:与充电式螺丝起子不同的各种电动工具。例如,可以将本发明应用于:充电式驱动钻。另外,本发明并非限定应用于:以蓄电池为电源的电动工具。本发明还可以应用于:以例如被供给交流电力的方式构成的电动工具。

(3-7)上述实施方式中的1个构成要素所具有的多个功能可以通过多个构成要素来实现,或者1个构成要素所具有的1个功能可以通过多个构成要素来实现。另外,多个构成要素所具有的多个功能可以通过1个构成要素来实现,或者由多个构成要素实现的1个功能可以通过1个构成要素来实现。另外,可以省略上述实施方式的构成的一部分。另外,可以将上述实施方式的构成的至少一部分附加于其他上述实施方式的构成,或者与其进行置换。

相关技术
  • 电动工具系统及电动工具系统的控制方法
  • 电动工具控制装置、电动工具、电动工具系统及电动工具控制方法
  • 电动工具、电动工具的电源设备及电动工具系统
技术分类

06120115849189