(57)【要約】【課題】電動作業機において、モータに流れる電流を検出することなく、モータが過電流により劣化するのを抑制できるようにする。【解決手段】電動作業機は、モータと、モータの回転数を検出する検出部と、モータを所定の駆動電力にて駆動する制御部と、を備える。そして、制御部は、検出部にて検出された回転数に応じて、回転数が低いほどモータの駆動電力が低くなるよう、モータの駆動電力を制限するよう構成されている。【選択図】図３
2020104244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
前記モータの回転数を検出する検出部と、
前記モータを所定の駆動電力にて駆動する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記検出部にて検出された前記回転数に応じて、前記回転数が低いほど前記モータの駆動電力が低くなるよう、前記モータの駆動電力を制限するよう構成されている、電動作業機。
【請求項２】
直流電源から前記モータへの通電経路に設けられ、前記制御部にて設定された駆動デューティ比にて前記モータへ直流電圧を印加することにより、前記モータを駆動するよう構成されたモータ駆動部を備え、
前記制御部は、前記回転数に応じて制限される前記モータへの駆動電力として、前記モータの駆動電圧を設定し、該駆動電圧と前記直流電源の電源電圧との比率から前記駆動デューティ比を設定するよう構成されている、請求項１に記載の電動作業機。
【請求項３】
前記制御部において、前記回転数に応じて前記モータの駆動電力を制限する際の回転数−駆動電力特性は、前記駆動電力の最大値に達するまで、前記回転数が上昇するに連れて前記駆動電力の制限値が上昇するように設定されており、しかも、前記駆動電力の制限値が前記回転数に応じて変化する回転数領域では、低回転数側と高回転数側とで前記駆動電力の制限値の変化率が異なり、低回転数側の変化率が高回転数側の変化率よりも大きくなるように設定されている、請求項１又は請求項２に記載の電動作業機。
【請求項４】
前記制御部は、前記回転数に応じて前記モータの駆動電力を制限する際の回転数−駆動電力特性として、前記回転数に対する前記駆動電力の制限値の変化率が異なる複数の回転数−駆動電力特性が設定されており、電動作業機の使用モードに応じて、回転数−駆動電力特性を変更可能に構成されている、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の電動作業機。
【請求項５】
前記制御部は、外部からの指令に従い前記モータの駆動電力を設定して、前記モータを駆動するよう構成されている、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の電動作業機。
【請求項６】
前記制御部は、外部からの指令に従い前記モータの目標回転数を設定し、前記検出部にて検出される前記モータの回転数が前記目標回転数となるよう、前記モータの駆動電力を設定して、前記モータを駆動するよう構成されている、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の電動作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、動力源としてモータを備えた電動作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電動作業機においては、モータの駆動時に流れる電流やモータへの通電時間に応じて、モータが発熱する。そして、この発熱量が大きくなると、モータの劣化を招く。
このため、特許文献１では、モータの駆動時に、モータに流れる電流を検出し、検出電流が閾値を越えると、モータの駆動電力を抑制することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−９３８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記提案の装置においては、モータに流れる電流が閾値を越えると、モータの駆動電力を抑制するので、モータに過電流が流れて、モータの劣化を抑制することはできる。しかし、モータ保護のために、モータに流れる電流を検出する必要があるため、電動作業機には必ず電流検出回路を設けなければならない。
【０００５】
このため、上記提案の技術は、電流検出回路を備えていない電動作業機に適用することができず、電動作業機のコストアップを招くという問題がある。
本開示の一局面は、電動作業機において、モータに流れる電流を検出することなく、モータが過電流により劣化するのを抑制できるようにすることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一局面の電動作業機においては、モータと、モータの回転数を検出する検出部と、モータを所定の駆動電力にて駆動する制御部と、を備える。
そして、制御部は、検出部にて検出された回転数に応じて、回転数が低いほどモータの駆動電力が低くなるよう、モータの駆動電力を制限するよう構成されている。
【０００７】
このように、本開示の電動作業機においては、モータの回転数に応じて駆動電力を制限することから、モータに加わる負荷によってモータの回転数が低下したときには、その回転数の低下に応じて駆動電力が抑制されることになる。
【０００８】
従って、本開示の電動作業機によれば、モータの高負荷運転時にモータに大電流が流れるのを抑制し、モータが発熱して劣化するのを抑制できる。
また、こうしたモータ保護のために、モータに流れる電流を検出する必要がないので、電流検出回路を不要として、装置構成を簡単にし、コストを低減することができる。
【０００９】
また、モータ電流はモータの回転により変動することから、モータ電流を検出してモータを保護する際には、モータ電流の検出及び駆動電力の制御演算を高速に行う必要がある。これに対し、本開示の技術では、モータの回転数に応じて駆動電力の上限を設定すればよいので、高速演算が不要となり、制御部を低コストで実現できる、という効果もある。
【００１０】
なお、本明細書において、モータの「回転数」は、単位時間当たりの回転数のことであり、所謂回転速度である。
ここで、本開示の電動作業機は、直流電源からモータへの通電経路にモータ駆動部が設けられていて、制御部が、このモータ駆動部を所定の駆動デューティ比で駆動することにより、モータへ直流電圧を印加させて、モータを駆動するよう構成されていてもよい。
【００１１】
そして、この場合、制御部は、モータの回転数に応じて制限されるモータへの駆動電力として、モータの駆動電圧を設定し、その設定した駆動電圧と直流電源の電源電圧との比率から、駆動デューティ比を設定するよう構成されていてもよい。
【００１２】
このようにすれば、直流電源の電源電圧が変動しても、モータの駆動電圧は、制御部にて設定された駆動電圧に制御されることになる。この結果、直流電源の電圧変動によって、モータへの駆動電力が、モータの回転数に応じて設定される駆動電力よりも上昇するのを抑制することができる。
【００１３】
次に、制御部において、回転数に応じてモータの駆動電力を制限する際の回転数−駆動電力特性は、駆動電力の最大値に達するまで、回転数が上昇するに連れて駆動電力の制限値が上昇するように設定されていてもよい。
【００１４】
また、この場合、駆動電力の制限値が回転数に応じて変化する回転数領域では、低回転数側と高回転数側とで駆動電力の制限値の変化率が異なり、低回転数側の変化率が高回転数側の変化率よりも大きくなるように設定されていてもよい。
【００１５】
このようにすれば、例えば、モータの駆動中に負荷が加わり、回転数が低下した際に、回転数に応じて駆動電力を低下させることができるだけでなく、回転数が更に低下した際に、駆動電力をより大きく低下させて、モータを停止状態に近づけることができる。
【００１６】
このため、使用者は、モータの回転低下に伴い、モータに加わる負荷が小さくなるように電動作業機を操作するようになる。よって、過負荷によりモータが劣化するのを抑制しつつ、モータを回転させて、電動作業機による作業を継続させることが可能となる。
【００１７】
また次に、制御部は、回転数に応じてモータの駆動電力を制限する際の回転数−駆動電力特性として、回転数に対する駆動電力の制限値の変化率が異なる複数の回転数−駆動電力特性が設定されていてもよい。
【００１８】
そして、この場合、制御部は、電動作業機の使用モードに応じて、回転数−駆動電力特性を変更可能に構成されていてもよい。
つまり、このようにすれば、例えば、電動作業機を、消費電力を抑えて動作させるエコモードでは、通常モードよりも駆動電力がより低くなるように、回転数−駆動電力特性を切り替えることができるようになり、電動作業機の使い勝手を向上できる。
【００１９】
なお、本開示の電動作業機は、制御部が、外部からの指令に従いモータの駆動電力を設定し、その設定した駆動電力にて、所謂オープンループ制御でモータを駆動制御するよう構成されていてもよい。
【００２０】
また、本開示の電動作業機は、制御部が、外部からの指令に従いモータの目標回転数を設定し、検出部にて検出されるモータの回転数が、その設定された目標回転数となるよう、モータをフィードバック制御するよう構成されていてもよい。
【００２１】
つまり、本開示の技術は、電動作業機が、モータをオープンループ制御で駆動制御するよう構成されている場合であっても、モータをフィードバック制御で駆動制御するよう構成されている場合であっても、適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態の電動作業機の構成を表す斜視図である。
【図２】第１実施形態の電動作業機の回路構成を表すブロック図である。
【図３】第１実施形態のＭＣＵにおけるモータ制御系の機能を表す説明図である。
【図４】第１実施形態のＭＣＵにて実行される制御処理を表すフローチャートである。
【図５】第１実施形態のモータ駆動時の回転数、電流、負荷及び指令電圧の変化を表すタイムチャートである。
【図６】第２実施形態のＭＣＵにおけるモータ制御系の機能を表す説明図である。
【図７】第２実施形態のＭＣＵにて実行される制御処理を表すフローチャートである。
【図８】第２実施形態のモータ駆動時の回転数、電流、負荷及び指令電圧の変化を表すタイムチャートである。
【図９】変形例の回転数−駆動電力特性を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に本開示の実施形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
図１に示すように、本実施形態の電動作業機１は、所謂ハンマドリルとして構成されている。
【００２４】
具体的には、電動作業機１は、モータハウジング２と、モータハウジング２の上方に位置するギアハウジング３と、ギアハウジング３の前方に位置するドリルチャック４と、ギアハウジング３の後方に位置する操作部５とを備えている。
【００２５】
モータハウジング２は、ドリルチャック４を回転駆動させる駆動力を発生するモータ２０（図２参照）を収容している。なお、本実施形態では、モータ２０は、ブラシレスモータである。
【００２６】
ギアハウジング３は、モータ２０の駆動力をドリルチャック４に伝達するギア機構（図示せず）を収容している。また、ギアハウジング３には、ドリルチャック４の回転動作を、例えば、回転（ドリル）モード、打撃（ハンマ）モードなどに設定するために、電動作業機１の使用者が切替操作するための、回転動作モード切替スイッチ６が設けられている。
【００２７】
ドリルチャック４は、当該ドリルチャック４の前端部に工具ビット（図示せず）を着脱自在に装着する装着機構（図示せず）を備えている。ドリルチャック４とギアハウジング３との間には、電動作業機１の下方向に向かって延出した棒状のグリップ部７が電動作業機１から取り外し可能に取り付けられている。このグリップ部７は、使用者が当該グリップ部７を一方の手で把持可能に成形されている。
【００２８】
操作部５は、使用者が当該操作部５を他方の手で把持可能に成形されている。操作部５の前側には、使用者がモータ２０を駆動／停止させるためのトリガスイッチ８が設けられている。また、操作部５の上部には、モータ２０の回転方向（正転／逆転）を切り替えるための回転方向切替スイッチ９が設けられている。なお、以下の説明において、スイッチを、ＳＷと記載する。
【００２９】
また、操作部５の下端部には、バッテリパック１０が電動作業機１から離脱可能に装着されている。なお、バッテリパック１０は、例えば、リチウムイオン電池を構成する複数のセルを直列接続することにより、満充電時の出力電圧がモータ２０の駆動に適した所定電圧となるように構成されている。
【００３０】
また、図１には示されていないが、操作部５の後側には、図２に示すように、モータ２０を低速・中速・高速の何れの回転速度で駆動するかを使用者が設定するための駆動速度モード切替ＳＷ１２、及び、電動作業機１の状態を表示するための表示部１４も設けられている。
【００３１】
表示部１４は、駆動速度モード切替ＳＷ１２を介して設定された駆動速度モード（低速・中速・高速）や、上述した回転動作モード等を表示するためのものであり、例えば、ＬＥＤ等からなる複数の発光素子、若しくは、ＬＣＤ等からなる表示パネルにて構成される。
【００３２】
次に、電動作業機１内部には、図２に示す制御回路３０が収納されている。
制御回路３０は、上記各切替ＳＷ６、９、１２を介して設定された動作モードや回転方向に応じて、モータ２０を駆動制御し、表示部１４に動作モードやモータの回転状態を表示するためのものである。
【００３３】
図２に示すように、制御回路３０は、モータ駆動部３２と、レギュレータ部３６と、ＭＣＵ４０と、を備える。
モータ駆動部３２は、直流電源であるバッテリパック１０からモータ２０への通電経路に設けられて、バッテリパック１０からモータ２０への通電を制御するものであり、インバータ等にて構成されている。
【００３４】
また、レギュレータ部３６は、バッテリパック１０から電力供給を受けて、ＭＣＵ４０の駆動電圧（直流定電圧）を生成する電源回路である。
ＭＣＵ４０は、ＣＰＵ及びＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリを備えたマイクロコントローラ（Micro Control Unit）であり、レギュレータ部３６から電源供給を受けて動作する。そして、ＭＣＵ４０は、トリガＳＷ８が操作されると、トリガＳＷ８の操作量と駆動速度モード（低速・中速・高速）とに基づき、モータ２０の目標回転数を設定する。
【００３５】
また、ＭＣＵ４０は、モータ２０に設けられた回転センサ２２からの検出信号に基づき、モータ２０の回転数（実回転数）を検出し、検出した回転数が目標回転数となるように、モータ駆動部３２を介して、モータ２０の駆動電力を制御する。
【００３６】
なお、回転センサ２２は、本開示の検出部に相当するものであり、ＭＣＵ４０は、回転センサ２２からの検出信号に基づき、モータ２０の単位時間当たりの回転数（換言すれば回転速度）を検出する。また、ＭＣＵ４０において設定される目標回転数は、詳しくは、モータ２０の単位時間当たりの回転数（目標回転速度）である。
【００３７】
すなわち、ＭＣＵ４０におけるモータ２０の制御系は、図３に示すように、定回転制御部５０と、出力制限部６０と、デューティ算出部７０としての機能を有する。
定回転制御部５０は、目標回転数と実回転数との偏差（目標回転数−実回転数）を算出する偏差演算部５１を備え、偏差演算部５１にて算出された偏差の比例項及び積分項を算出して加算することで、モータ２０の駆動電力（本実施形態では駆動電圧）を設定する。
【００３８】
このため定回転制御部５０には、偏差に比例定数Ｐを乗じる乗算部５２と、同じく偏差を積分する積分器５４と、積分器５４から得られる積分値に積分定数Ｉを乗じる乗算部５６と、乗算部５２，５６の乗算結果を加算する加算部５８とが備えられている。
【００３９】
この結果、定回転制御部５０では、モータ２０の回転数が目標回転数となるように、モータ２０をフィードバック制御（比例・積分制御）するのに必要な駆動電力（駆動電圧）が算出されることになる。
【００４０】
次に、出力制限部６０は、定回転制御部５０にて算出された駆動電力（駆動電圧）が、モータ２０の回転数（実回転数）に応じて設定される駆動電力（駆動電圧）以下となるように、定回転制御部５０からの出力を制限する。
【００４１】
なお、出力制限部６０は、モータ２０の回転数に対し設定可能な駆動電力（駆動電圧）の上限（つまり制限値）が規定された回転数−駆動電力特性（図３に示す回転数−出力特性）に基づき、モータ２０への出力である駆動電力（駆動電圧）の上限を設定する。
【００４２】
この回転数−駆動電力特性（回転数−出力特性）は、図３に示すように、駆動電力の制限値である上限がモータ２０に供給可能な最大値に達するまで、モータ２０の回転数が上昇するに連れて駆動電力の上限が上昇するように設定されている。
【００４３】
この結果、出力制限部６０において、モータ２０の駆動電力の上限が最大値に達するまでの回転領域では、モータ２０の回転数が低いほど、モータ２０の駆動電力（駆動電圧）が低くなるよう、モータ２０の駆動電力の上限が設定されることになる。また、このように駆動電力の上限が変化する回転領域よりも高い回転領域では、モータ２０の駆動電力の上限は、モータ２０に供給可能な最大値に設定されることになる。
【００４４】
次に、デューティ算出部７０は、モータ２０への駆動電力を制御するために、モータ駆動部３２内でモータ２０への通電経路に設けられたスイッチング素子をデューティ駆動するのに必要な、駆動デューティ比（ＤＵＴＹ）を設定するためのものである。
【００４５】
このため、デューティ算出部７０は、出力制限部６０から出力される駆動電圧を、バッテリパック１０からモータ駆動部３２に供給される電源電圧にて除算する除算部７２と、除算部７２による除算結果を駆動デューティ比［％］に変換する変換部７４とを備える。
【００４６】
そして、ＭＣＵ４０は、変換部７４にて変換された駆動デューティ比（ＤＵＴＹ）を、モータ駆動部３２に出力することで、モータ駆動部３２を介してモータ２０への通電をＰＷＭ制御し、モータ２０を所望の駆動電力にて駆動させる。
【００４７】
次に、ＭＣＵ４０においては、ＣＰＵがＲＯＭ等の不揮発性メモリに記憶されたプログラムに従い、図４に示す手順で制御処理を実行することで、図３に示す機能を実現する。
図４に示す制御処理は、ＭＣＵ４０がレギュレータ部３６から電力供給を受けているときに、ＣＰＵが繰り返し実行するメインルーチンの一つである。
【００４８】
図４に示す制御処理においては、Ｓ１１０にて、トリガＳＷ８が使用者により操作されて、オン状態となっているか否かを判断する。そして、トリガＳＷ８がオン状態でなければ、再度Ｓ１１０の処理を実行することで、トリガＳＷ８が操作されるのを待機する。
【００４９】
Ｓ１１０にて、トリガＳＷ８がオン状態であると判断されると、Ｓ１２０に移行し、トリガＳＷ８の操作量（トリガ引き量）と、駆動速度モード切替ＳＷ１２にて設定された駆動速度モード（低速・中速・高速）とに基づき、モータ２０の目標回転数を設定する。
【００５０】
そして、続くＳ１３０では、回転センサ２２からの検出信号に基づき、モータ２０の実回転数を検出する。また、続くＳ１４０では、検出した実回転数と目標回転数との偏差に応じて、モータ２０の制御量である駆動電圧を算出する、定回転制御部５０としての処理を実行し、Ｓ１５０に移行する。
【００５１】
Ｓ１５０では、モータ２０の実回転数と、予め不揮発性メモリに記憶された回転数−駆動電力特性（図３に示す回転数−出力特性）とに基づき、モータ２０の駆動電圧の上限値を設定し、Ｓ１４０にて算出された駆動電圧を上限値以下に制限する。つまり、Ｓ１５０では、図３に示す出力制限部６０としての電圧制限処理を実行し、Ｓ１６０に移行する。
【００５２】
そして、Ｓ１６０では、Ｓ１５０の電圧制限処理にて、上限値以下に制限された駆動電圧と、バッテリパック１０から供給される電源電圧とに基づき、モータ２０の駆動デューティ比（ＤＵＴＹ）を算出する、デューティ算出部７０としての処理を実行する。
【００５３】
なお、Ｓ１６０にて算出された駆動デューティ比（ＤＵＴＹ）は、モータ２０の回転に同期した出力タイミングで、モータ駆動部３２に出力され、モータ駆動部３２がモータ２０への通電をＰＷＭ制御するのに利用される。
【００５４】
次に、Ｓ１６０にて、デューティ算出部７０としてのＤＵＴＹ算出処理が実行されると、Ｓ１７０に移行し、トリガＳＷ８がオフ状態になったか否かを判断する。そして、トリガＳＷ８がオフ状態になっていれば、モータ２０の駆動を停止すべく、当該制御処理を一旦終了し、トリガＳＷがオフ状態になっていなければ、再度Ｓ１１０に移行する。
【００５５】
なお、Ｓ１７０にて、トリガＳＷ８がオフ状態になったと判断されて、当該制御処理を終了した後は、所定時間経過後に、当該制御処理を開始する。
以上説明したように、本実施形態の電動作業機１においては、制御部としてのＭＣＵ４０が、トリガＳＷ８の操作量等に基づきモータ２０の目標回転数を設定し、モータ２０の回転数が目標回転数となるように、モータ２０をフィードバック制御する。
【００５６】
また、モータ２０をフィードバック制御する際の駆動電力は、モータ２０への通電をＰＷＭ制御するための駆動デューティ比を設定するのに用いる駆動電圧として求められ、その駆動電圧と電源電圧との比率から、駆動デューティ比が設定される。
【００５７】
そして、モータ２０の駆動電力に対応する駆動電圧は、出力制限部６０にて上限が規制され、その上限値は、モータ２０の回転数に応じて、モータ２０の回転数が低いほど、駆動電圧（換言すれば駆動電力）が小さくなるように設定される。
【００５８】
このため、モータ２０の駆動時に、電動作業機の使用によってモータ２０に加わる負荷が増加し、モータ２０の回転数が低下したときには、その回転数の低下に応じて、駆動電力が抑制されることになる。従って、本実施形態の電動作業機１によれば、モータの高負荷運転時にモータに大電流が流れるのを抑制し、モータが発熱して劣化するのを抑制できる。
【００５９】
つまり、本実施形態の電動作業機１においては、図５に示すように、トリガＳＷ８が操作されて、トリガ信号がオン状態になったとき（時点ｔ１）には、モータ２０の駆動電圧（指令電圧）の上限が、最小値に設定される。そして、その後、指令電圧の上限は、モータ２０の回転数が上昇するに連れて、図５に点線で示す電圧制限ラインに沿って、徐々に上昇する。
【００６０】
また、モータ２０の回転数が目標回転数に到達すると（時点ｔ２）、その後、モータ２０は目標回転数に制御されることから、指令電圧の上限は、目標回転数に対応した一定電圧に保持される。
【００６１】
そして、この状態で、モータ２０が無負荷運転されているときには、モータ２０は、駆動電圧の上限を規定する電圧制限ラインよりも低い駆動電圧（指令電圧）にて駆動される。
しかし、電動作業機１が使用されることにより、モータ２０に負荷が加わり（時点ｔ３）、負荷が増加し始めると、モータ２０の回転数を目標回転数に維持するために、指令電圧が上昇し、それに伴いモータ２０に流れる電流も上昇する。
【００６２】
そして、指令電圧が上限値に達すると（時点ｔ４）、負荷の増加に応じて指令電圧を上昇させることができなくなるので、モータ２０の回転数は低下し、回転数の低下に伴い、指令電圧の上限を表す電圧制限ラインも低下する。
【００６３】
この結果、指令電圧も低下し、モータ２０に流れる電流が抑制されることになる。従って、本実施形態の電動作業機１によれば、指令電圧（換言すれば駆動電力）の上限をモータ２０の回転数に応じて制限することにより、モータ２０に加わる負荷の増加により、電流が上昇して、モータ２０が劣化するのを抑制することができる。
【００６４】
つまり、本実施形態のように電圧制限を実施しない場合には、負荷の増加に伴い、モータの回転数を目標回転数に維持するために、指令電圧及び電流が上昇して、モータ２０が過電流により劣化することがあるが、本実施形態によれば、こうした問題を抑制できる。
【００６５】
また、本実施形態の電動作業機１によれば、こうしたモータ保護のために、モータ２０に流れる電流を検出する必要がないので、電流検出回路を不要として、装置構成を簡単にし、コストを低減することができる。
【００６６】
また、モータ電流はモータ２０の回転により変動することから、モータ電流を検出してモータを保護する際には、モータ電流の検出及び駆動電力の制御演算を高速に行う必要がある。しかし、本実施形態の電動作業機１においては、モータ２０の回転数に応じて駆動電力（駆動電圧）の上限（つまり制限値）を設定すればよいので、ＭＣＵ４０での高速演算が不要となり、制御部としてのＭＣＵ４０を低コストで実現できる、という効果も得られる。
【００６７】
また、本実施形態では、モータ２０の回転数に応じてモータ２０の駆動電力を制限するに当たって、モータ２０への通電をＰＷＭ制御するのに用いられる駆動デューティ比ＤＵＴＹを制限するのではなく、駆動電圧を制限するようにされている。
【００６８】
このため、直流電源としてのバッテリパック１０から出力される電源電圧が変動しても、モータ２０の駆動電圧は、モータ２０の回転数に応じて設定される上限値以下に制限されることになり、モータ２０の駆動電力を適正に制御することができる。
［第２実施形態］
上記第１実施形態では、制御部としてのＭＣＵ４０は、モータ２０の回転数が目標回転数となるように、モータ２０の駆動電力をフィードバック制御するものとして説明した。しかし、本開示の制御部は、オープンループ制御によってモータ２０を駆動制御するように構成されていてもよい。
【００６９】
そこで、本実施形態では、制御部としてのＭＣＵ４０が、オープンループ制御によってモータ２０を駆動制御するように構成されている場合の、ＭＣＵ４０の機能構成及び制御処理について説明する。
【００７０】
本実施形態のＭＣＵ４０は、ＭＣＵ４０は、モータ２０をオープンループ制御するため、トリガＳＷ８の操作量と駆動速度モード（低速・中速・高速）とに基づき、モータ２０の駆動電圧を設定するように構成されている。
【００７１】
そして、ＭＣＵ４０は、図６に示すように、その設定された駆動電圧が、モータ２０の回転数（実回転数）に応じて設定される駆動電圧以下となるように、駆動電圧を制限する出力制限部６０と、第１実施形態と同様のデューティ算出部７０と、を備える。
【００７２】
つまり、本実施形態のＭＣＵ４０は、第１実施形態のＭＣＵ４０から、定回転制御部５０としての機能を削除し、トリガＳＷ８の操作量等に基づき設定される駆動電圧を、出力制限部６０に入力するように構成されている。
【００７３】
このため、本実施形態のＭＣＵ４０において実行される制御処理では、図７に示すように、Ｓ１１０にて、トリガＳＷ８がオン状態となっているか否かを判断し、トリガＳＷ８がオン状態であれば、Ｓ１２５に移行する。
【００７４】
そして、Ｓ１２５では、トリガ引き量と、駆動速度モード切替ＳＷ１２にて設定された駆動速度モード（低速・中速・高速）とに基づき、モータ２０の制御量である駆動電圧を設定する。
【００７５】
また、Ｓ１２５にて、駆動電圧が設定されると、第１実施形態の制御処理と同様、Ｓ１５０の電圧制限処理、及び、Ｓ１６０のＤＵＴＹ算出処理を順次実行し、Ｓ１７０に移行する。
【００７６】
従って、本実施形態の電動作業機１においても、モータ２０の駆動開始時（時点ｔ１）には、モータ２０の駆動電圧（指令電圧）の上限が最小値に設定され、その後、指令電圧の上限は、図８に点線で示すように、モータ２０の回転数に応じて変化する。
【００７７】
このため、本実施形態の電動作業機１においても、モータ２０の駆動時に、電動作業機の使用によってモータ２０に加わる負荷が増加し、モータ２０の回転数が低下したときには、その回転数の低下に応じて、駆動電力が抑制されることになる。
【００７８】
よって、本実施形態の電動作業機１においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
［変形例］
上記実施形態では、ＭＣＵ４０において、出力制限部６０がモータの駆動電力（駆動電圧）を制限するのに用いる回転数−駆動電力特性は、駆動電力が最大値に達するまで、回転数に比例して駆動電力が上昇するように設定されている。
【００７９】
これに対し、回転数−駆動電力特性は、図９に実線で示すように、回転数に応じて駆動電力が変化する回転数領域では、低回転数側と高回転数側とで駆動電力の変化率が異なり、低回転数側の変化率が高回転数側の変化率よりも大きくなるように設定してもよい。
【００８０】
このようにすれば、モータ２０の駆動中に負荷が加わり、回転数が低下した際に、回転数に応じて駆動電力を低下させることができるだけでなく、回転数が更に低下した際に、駆動電力をより大きく低下させて、モータ２０を停止状態に近づけることができる。
【００８１】
このため、使用者は、モータ２０の回転低下に伴い、モータ２０に加わる負荷が小さくなるように、電動作業機１を操作するようになる。よって、過負荷によりモータ２０が劣化するのを抑制しつつ、モータ２０を回転させて、電動作業機１による作業を継続させることが可能となる。
【００８２】
また、回転数−駆動電力特性として、図３、図６又は図９に実線で記載した基準特性に加えて、図９に点線で示すように、回転数に応じて駆動電力が変化する回転領域では、駆動電力の変化率が基準特性とは異なる、第２特性を設定しておくようにしてもよい。
【００８３】
この場合、図９に示すように、例えば、第２特性を、回転数に応じて設定される駆動電力の上限が、基準特性に比べて小さくなるように設定し、基準特性をパワーモードで利用し、第２特性をエコモードで利用するようにするとよい。このようにすれば、パワーモードに比べて、エコモードでの消費電力を抑制することができるようになる。
【００８４】
以上、本開示の実施形態及び変形例について説明したが、本開示の電動作業機は、上記実施形態及び変形例に記載のものに限定されることはなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内にて、種々の態様をとることができる。
【００８５】
例えば、上記実施形態では、本開示の技術を、ハンマドリルを構成する電動作業機１に適用した場合について説明したが、本開示の技術は、ハンマドリル以外の電動作業機に適用することができる。
【００８６】
つまり、本開示の技術は、電動ドリルや電動グラインダ等の電動工具、草刈機、チェーンソー等の園芸用の作業機等、動力源としてモータを備えた電動作業機であれば、上記実施形態と同様に適用して、同様の効果を得ることができる。
【００８７】
また、本開示の技術は、上記実施形態のようにバッテリパックから電力供給を受けて動作する充電式の電動作業機であっても、商用電源から交流電力を受けて動作する電動作業機であっても、上記実施形態と同様に適用できる。
【００８８】
また、上記第１実施形態では、ＭＣＵ４０は、ＰＩ制御（比例積分制御）によってモータ２０を駆動制御するものとして説明したが、ＰＩＤ制御（比例積分微分制御）によってモータ２０を駆動制御するように構成されていてもよい。
【００８９】
また、制御回路３０には、ＭＣＵ４０に代えて、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuits）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのプログラマブル・ロジック・デバイスを設けるようにしてもよい。
【００９０】
つまり、ＡＳＩＣやＦＰＧＡは、プログラミングにより、上記実施形態のＭＣＵ４０と同様に機能させることができるので、制御回路３０にこれらのデバイスを設けるようにしても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９１】
また、ＭＣＵ４０における各機能は、ＣＰＵが非遷移的実体的記録媒体である不揮発性メモリに格納されたプログラムを実行することにより実現されるものとして説明した。しかし、ＣＰＵがプログラムを実行することにより実現される機能の一部、又は、全ての機能を、論理回路やアナログ回路等を組み合わせたハードウェアを用いて実現するようにしてもよい。
【００９２】
また、上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。
【００９３】
また、本開示の技術は、上記実施形態に記載のような電動作業機の他、電動作業機を構成要素とするシステム、電動作業機としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、電動作業機におけるモータの制御方法など、種々の形態で実現することもできる。
【符号の説明】
【００９４】
１…電動作業機、８…トリガスイッチ、１０…バッテリパック、２０…モータ、２２…回転センサ、３０…制御回路、３２…モータ駆動部、４０…ＭＣＵ、５０…定回転制御部、６０…出力制限部、７０…デューティ算出部。
【図１】
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【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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