(57)【要約】【課題】電動工具に適した出力特性を有する発電機を提供する。【解決手段】発電機Ａは、発電部１、整流回路３、インバータ回路５、インバータ回路５の出力電流とその出力継続時間との関係を示す出力電流動作点を取得する電流計測部および制御部９を備えている。制御部９は、記憶部９５に格納された出力制御情報と電流計測部で取得された出力電流動作点との比較結果に基づいて、インバータ回路５の出力電圧を制御する。【選択図】図２
2019037081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーキットプロテクタを有する電動工具に用いる電動工具用発電機であって、
交流電力を生成する発電部と、
前記発電部の出力を整流する整流回路と、
前記整流回路で整流された直流電力を交流電力に変換して外部に出力する電力変換部と、
前記電力変換部の出力電流を経時的に検出し、該出力電流と該出力電流での出力継続時間との関係を示す出力電流動作点を取得する電流計測部と、
前記電動工具の特性に基づいて設定され、前記電力変換部の出力電流と該出力電流を流すことを許容する時間である許容継続時間との関係を示す出力制御情報が格納された記憶部と、
前記出力制御情報と前記出力電流動作点との比較結果に基づいて、前記電力変換部の出力電圧を制御する制御部とを備えている
ことを特徴とする電動工具用発電機。
【請求項２】
請求項１記載の電動工具用発電機において、
前記出力制御情報は、前記電動工具のサーキットプロテクタの引き外し特性に基づいた、前記電力変換部の出力電流と前記許容継続時間との関係を示す出力制御曲線であり、
前記制御部は、前記出力電流動作点が前記出力制御曲線に達したと判断したときに、前記出力電流動作点が前記出力制御曲線に沿って移動するように、前記電力変換部の出力電圧を制御する
ことを特徴とする電動工具用発電機。
【請求項３】
請求項１記載の電動工具用発電機において、
前記出力制御情報は、前記電動工具のサーキットプロテクタの引き外し特性に基づいた、前記電力変換部の出力電流と前記許容継続時間との関係を示す出力制御曲線であり、
前記記憶部には、前記電動工具の定格電流情報がさらに格納されており、
前記制御部は、前記出力電流動作点が前記出力制御曲線に達したと判断したときに、前記電力変換部の出力電流が前記電動工具の定格電流以下になるように、前記電力変換部の出力電圧を減少させる
ことを特徴とする電動工具用発電機。
【請求項４】
請求項１から３のうちのいずれか１項に記載の電動工具用発電機において、
前記電動工具の種別が選択できるように構成された第１操作部をさらに備え、
前記記憶部には、前記第１操作部で選択対象となる電動工具に応じた複数の前記出力制御情報が登録されており、
前記制御部は、前記第１操作部で選択された前記電動工具の種別に応じた出力制御情報を参照して、前記電力変換部の出力電圧を制御する
ことを特徴とする電動工具用発電機。
【請求項５】
請求項１から４のうちのいずれか１項に記載の電動工具用発電機において、
前記制御部は、所定の測定期間における前記電力変換部の出力電流の平均が前記電動工具の定格電流に基づく平均判定電流以内になるように前記電力変換部の出力電圧を制御する
ことを特徴とする電動工具用発電機。
【請求項６】
請求項１から５のうちのいずれか１項に記載の電動工具用発電機において、
前記制御部による前記電力変換部の出力電圧の制御を行うか否かを設定する第２操作部をさらに備えている
ことを特徴とする電動工具用発電機。
【請求項７】
請求項１から６のうちのいずれか１項に記載の電動工具用発電機において、
前記発電機の起動時に、前記出力電流が所定の閾値以上流れたことを検出した後に前記電力変換部の出力電圧を徐々に増加させるソフトスタート機能を有している
ことを特徴とする電動工具用発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動工具用の電源として用いられる電動工具用発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、仮設電源がない作業現場におけるコンクリート構造物等の切断作業や穿孔作業では、コンクリート切断穿孔用の電動工具の電源として出力電圧の調整機能を有する発電機、あるいは出力電圧が通常より１０％程度高い発電機が用いられている。これは、発電機の設置場所が作業現場から離れている場合に、発電機と電動工具とを接続する電源ケーブルが長くなることから電圧降下により所定のトルクが得られない場合があり、発電機の出力電圧の調整、あるいは通常より高い出力電圧によって出力トルクを確保するためである。
【０００３】
特許文献１には、コンクリート構造物等の被削物に穿孔する際に用いられるコアドリルの一例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３９４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、電源ケーブルの長さによっては、電動工具に対して所定以上の電圧が入力される場合がある。電動工具としてのコアドリルを例について具体的に説明すると、コアドリルに対して無理に圧力をかけた穿孔作業を行ったときや、コアドリルの刃物が鉄筋等の異物にぶつかってロックしたときに、コアドリルに過電流が流れて、コアドリルのモータが焼損したり、サーキットプロテクタが破損する場合がある。
【０００６】
上記問題に鑑み、本発明は、電動工具に適した出力特性を有する発電機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様では、サーキットプロテクタを有する電動工具に用いる電動工具用発電機において、交流電力を生成する発電部と、前記発電部の出力を整流する整流回路と、前記整流回路で整流された直流電力を交流電力に変換して外部に出力する電力変換部と、前記電力変換部の出力電流を経時的に検出し、該出力電流と該出力電流での出力継続時間との関係を示す出力電流動作点を取得する電流計測部と、前記電動工具の特性に基づいて設定され、前記電力変換部の出力電流と該出力電流を流すことを許容する時間である許容継続時間との関係を示す出力制御情報が格納された記憶部と、前記出力制御情報と前記出力電流動作点との比較結果に基づいて、前記電力変換部の出力電圧を制御する制御部とを備えている、ことを特徴とする。
【０００８】
ここで、「電動工具」には、例えば、コアドリル、ウォールソーおよびワイヤーソーを含むコンクリート切断穿孔用の電動工具が含まれる。
【０００９】
本態様によると、制御部は、出力制御情報と出力電流動作点との比較結果に基づいて、電力変換部の出力電圧を制御する。すなわち、接続対象となる電動工具の特性に基づいて、電力変換部の出力電流およびその継続時間を制御するようにしている。これにより、電動工具の特性に適した発電機の制御をすることができるようになる。
【００１０】
一般的な従来技術に係る発電機は、自機の発電能力や内部回路等の特性等に基づいて、電力変換部の出力電圧等を調整するようにしている。しかしながら、接続される電動工具によっては、その出力電圧の調整では十分でない場合がある。例えば、コンクリート切断穿孔用の電動工具では、サーキットプロテクタが過電流で頻繁に遮断されることを防ぐことができない。そうすると、サーキットプロテクタが早期に破損する可能性が高まる。これに対し、発電機に備えられた出力電圧の調整機能を操作して電力変換部の出力電圧をあらかじめ絞ることにより、サーキットプロテクタが頻繁に遮断することを防ぐ方法も考えられるが、そうすると、十分な出力トルクが得られなくなる。そこで、本態様に係る発電機のように、接続対象となる電動工具に応じて電力変換部の出力電圧を調整する機能を追加することにより、その電動工具に好適な発電機を提供することができる。
【００１１】
前記出力制御情報は、前記電動工具のサーキットプロテクタの引き外し特性に基づいた、前記電力変換部の出力電流と前記許容継続時間との関係を示す出力制御曲線であり、前記制御部は、前記出力電流動作点が前記出力制御曲線に達したと判断したときに、前記出力電流動作点が前記出力制御曲線に沿って移動するように、前記電力変換部の出力電圧を制御する、としてもよい。
【００１２】
この態様によると、電動工具のサーキットプロテクタが作動する前に、電力変換部の出力電流を絞ることができる。電力変換部の出力電圧の制御には、出力電流動作点が出力制御曲線に達した後に、電力変換部の出力電流（電動工具に流れる負荷電流）が減少した場合、電力変換部の出力電圧を増加させる制御が含まれる。また、所定時間が継続するまで電力変換部の出力電圧を調整しないようにしている。これにより、サーキットプロテクタが作動しない範囲内で電動工具の高出力状態を維持することができ、その期間は十分な出力トルクを得ることができるので、電動工具の使用者の利便性を高めることができる。
【００１３】
前記出力制御情報は、前記電動工具のサーキットプロテクタの引き外し特性に基づいた、前記電力変換部の出力電流と前記許容継続時間との関係を示す出力制御曲線であり、前記記憶部には、前記電動工具の定格電流情報がさらに格納されており、前記制御部は、前記出力電流動作点が前記出力制御曲線に達したと判断したときに、前記電力変換部の出力電流が前記電動工具の定格電流以下になるように、前記電力変換部の出力電圧を減少させる、としてもよい。
【００１４】
これにより、電動工具のサーキットプロテクタが作動する前に、電力変換部の出力電流を絞ることができる。また、電力変換部の出力電流が電動工具の定格電流になるまで電力変換部の出力電圧を絞るようにしているので、サーキットプロテクタの遮断をより確実に防ぐことができる。
【００１５】
前記電動工具の種別が選択できるように構成された第１操作部をさらに備え、前記記憶部には、前記第１操作部で選択対象となる電動工具に応じた複数の前記出力制御情報が登録されており、前記制御部は、前記第１操作部で選択された前記電動工具の種別に応じた出力制御情報を参照して、前記電力変換部の出力電圧を制御する、としてもよい。
【００１６】
ここで、電動工具の「種別」には、例えば、電動工具の機種が含まれる。
【００１７】
この態様によると、種別（例えば、機種）の異なる電動工具に対して、それぞれの種別（例えば、機種）に応じた特性に発電機を調整することができるようになる。
【００１８】
前記制御部は、所定の測定期間における前記電力変換部の出力電流の平均が前記電動工具の定格電流に基づく平均判定電流以内になるように前記電力変換部の出力電圧を制御する、としてもよい。
【００１９】
これにより、電動工具のモータの発熱による焼損等を防止することができるようになる。また、上記のサーキットプロテクタの保護に関する制御と、この平均判定電流を用いた制御とを組み合わせることにより、サーキットプロテクタが作動しない範囲内で電動工具が高出力状態になることを許容しつつ、サーキットプロテクタの破損や電動工具のモータの発熱による焼損等を防止することができるようになる。
【００２０】
前記制御部による前記電力変換部の出力電圧の制御を行うか否かを設定する第２操作部をさらに備えていてもよい。
【００２１】
この態様によると、発電機を、電動工具用の発電機としての用途に加えて、通常の発電機としても使用できるようになる。
【００２２】
前記発電機の起動時に、前記出力電流が所定の閾値以上流れたことを検出した後に前記電力変換部の出力電圧を徐々に増加させるソフトスタート機能を有していてもよい。
【００２３】
この態様によると、電動工具をゆっくり回し始めることができるようになる。このようなソフトスタート機能は、発電機に対して、大型の電動工具を接続する場合に特に有用である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、電動工具の特性に応じて発電機の出力電圧を調整するようにしたので、電動工具に適した出力特性を有する発電機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施形態に係る発電機の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係る発電機の動作を示すフロー図である。
【図３】本実施形態に係る発電機の動作を示すフロー図である。
【図４】ソフトスタートの動作を説明するための図である。
【図５】コアドリルの機種と発電機の動作設定情報とを紐付けしたテーブルの一例を示す図である。
【図６】出力制御曲線の一例を示す図である。
【図７】本実施形態に係る発電機の動作の他の例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。例えば、以下の説明では、コンクリート構造物、石材、岩盤、鉄鋼構造物等の被削物に穿孔する際または切断する際に用いられるコンクリート切断穿孔用の電動工具としてのコアドリルを例示し、具体的に説明する。しかしながら、本開示に係る発電機は、コアドリル以外のコンクリート切断穿孔用の電動工具、例えば、ウォールソーおよびワイヤーソーに対しても同様に適用することができ、同様の効果が得られる。さらに、本開示に係る技術は、モータで駆動され、かつ、サーキットプロテクタが搭載された電動工具であれば、コンクリート切断穿孔用途以外の電動工具に対しても適用が可能であり、同様の効果が得られる。
【００２７】
以下、コアドリルに関する実施形態について詳細に説明する。
【００２８】
＜発電機の構成＞
図１は本発明の実施形態に係るコアドリル用発電機（以下、単に発電機という）の概略構成を示すブロック図である。本実施形態に係る発電機Ａは、コアドリル用の電源として好適に使用できるように構成されている。なお、図１では、コアドリル３０のブロック構成として、本発明と関連性の高いサーキットプロテクタ３１およびモータ３２を図示しており、その他の構成にかかる図示を省略している。
【００２９】
発電機Ａは、電力を生成する発電部１、整流回路としての全波整流回路３、平滑回路４および電力変換部としてのインバータ回路５とを備えたインバータ式の発電機であり、上記記載順に接続されている。
【００３０】
発電部１は、エンジン１１と、エンジン１１の出力軸に連結された三相巻線式の発電体１２とを備えている。エンジン１１は、ガソリン等の燃料で駆動される内燃機関である。エンジン１１および発電体１２の具体的な構成は、従来技術に係る一般的な構成を用いることができるので、ここではその詳細な説明を省略する。なお、発電部１において、エンジン１１に代えて蓄電装置（図示省略）を用いたいわゆるバッテリ駆動方式を採用してもよい。
【００３１】
全波整流回路３は、６つのダイオードからなる３相ブリッジ回路で構成されており、発電体１２から出力される３相交流出力を全波整流することにより直流に変換してＤＣラインに出力する。
【００３２】
平滑回路４は、ＤＣラインの正極と負極との間に接続された電解コンデンサで構成されており、全波整流回路３の出力電圧を平滑化する機能を有する。
【００３３】
インバータ回路５は、一対のアームが並列接続されたブリッジ構成となっている。各アームは、２つのスイッチング素子Ｔｒが直列接続された構成となっている。スイッチング素子Ｔｒは、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等の半導体素子であり、そのゲートには、後述するＰＷＭ制御回路９１から出力されたスイッチング制御信号が与えられている。インバータ回路５の出力は、発電機Ａの出力端子Ｐに接続されている。これにより、発電機Ａの出力端子Ｐに接続されたコアドリル３０に対してインバータ回路５からの出力電力（出力電圧および出力電流）が供給されるようになっている。
【００３４】
発電機Ａは、インバータ回路５の出力電圧を検出する電圧検出回路７、インバータ回路５の出力電流を検出する電流検出回路８、制御部９および入力操作部６をさらに備えている。制御部９は、ＰＷＭ制御回路９１と、演算処理部９２とを含んでいる。
【００３５】
入力操作部６は、コアドリル３０の機種を選択するための機種設定スイッチＳＷ１と、発電機Ａの動作モードとして「コアドリル用の電源として動作させる専用機モード（以下、単に専用機モードという）」または「通常の発電機として動作させる通常モード（以下、単に通常モードという）」を選択するための動作モード設定スイッチＳＷ２と、後述するソフトスタート機能のオン／オフ制御を行うためのソフトスタート設定スイッチＳＷ３とを備えている。機種設定スイッチＳＷ１、動作モード設定スイッチＳＷ２およびソフトスタート設定スイッチＳＷ３で設定された設定情報は、スイッチ入力回路６１を介して演算処理部９２に入力される。なお、コアドリル３０の機種は、その型式や型番に基づいて決定することに限定されず、１つの機種に含ませるコアドリル３０を任意に設定することができる。例えば、複数の型式のコアドリル３０をまとめて１つの機種としたり、定格電流が同程度のものをまとめて１つの機種としたりしてもよい。また、コアドリル３０の機種以外の基準に基づいて、機種設定スイッチＳＷ１のそれぞれの設定に対応するコアドリル３０のグループを構成するようにしてもよい。
【００３６】
ＰＷＭ制御回路９１は、インバータ回路５の各スイッチング素子Ｔｒに対してスイッチング制御信号を出力することにより、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御を実行する。なお、各スイッチング素子Ｔｒの駆動制御方式は、一般的なＰＷＭ制御と同様であり、ここではその詳細な説明を省略する。
【００３７】
演算処理部９２は、電圧検出回路７および／または電流検出回路８の測定結果や、入力操作部６の設定情報等に基づいて、ＰＷＭ制御回路９１をはじめとする発電機Ａ全体の動作を制御する機能を有する。演算処理部９２は、例えば、マイクロコンピュータで構成されている。
【００３８】
具体的に、演算処理部９２は、継続タイマー９３と、動作点演算部９４と、記憶部９５と、比較部９６とを有している。電流計測部は、電流検出回路８、継続タイマー９３および動作点演算部９４により構成されている。
【００３９】
継続タイマー９３は、電流検出回路８の測定電流が継続している時間（以下、出力継続時間という）を計測する。例えば、インバータ回路５の出力電流が、コアドリル３０の定格電流に対して、１２０％流れている場合に、その１２０％の電流が継続して流れている時間を計測する。
【００４０】
動作点演算部９４は、電流検出回路８の測定電流と、継続タイマー９３で計測された出力継続時間とに基づいて、インバータ回路５の出力電流と出力継続時間との関係を示す出力電流動作点を取得する。図６において、Ｐ１〜Ｐ５の符号を付して、出力電流動作点Ｐの一例を示している。出力電流動作点Ｐについては、後述する「発電機の動作」において、より具体的に説明する。
【００４１】
記憶部９５は、例えば、マイクロコンピュータの内部メモリであり、インバータ回路５の出力電圧を調整するための出力制御情報が格納されている。出力制御情報の形式は、特に限定されないが、本実施形態では、出力制御情報がテーブル形式で記憶部９５に格納されている例について説明する。なお、記憶部９５として、演算処理部９２の外側に付設された外部の記憶部（メモリデバイス）等を適用してもよい。
【００４２】
比較部９６は、動作点演算部９４で求められた出力電流動作点と、記憶部９５に格納された出力制御情報とを比較し、その比較結果に基づいて、ＰＷＭ制御回路９１を介してインバータ回路５の出力電圧を制御する機能を有する。なお、具体的な比較部９６の動作については、後述する「発電機の動作」において、より具体的に説明する。
【００４３】
−出力制御用のテーブル（出力制御情報）−
図５には、発電機Ａの出力電圧を制御するための出力制御情報が、テーブルＴＢに登録されている例を示している。例えば、テーブルＴＢには、コアドリル３０の機種と発電機Ａの動作設定情報とが紐付けして登録されている。
【００４４】
より具体的に説明すると、テーブルＴＢには、コアドリル３０の機種と、各機種に使用されているサーキットプロテクタ３１の引き外し動作特性（遮断電流）に基づいて設定された出力制御曲線とが紐付けして登録されている。すなわち、選択されたコアドリル３０の機種に対して、どの出力制御曲線を使用するかが示されている。より具体的に、出力制御曲線とは、インバータ回路５の出力電流とその出力電流を流すことを許容する時間である許容継続時間との関係を示した曲線である。詳細は後述するが、出力制御曲線は、サーキットプロテクタ３１が作動する前にインバータ回路５の出力電圧を減少させることにより、コアドリル３０に過大な電流が流れてサーキットプロテクタ３１が遮断されること、および、その遮断が繰り返されることを防ぐために用いられる。
【００４５】
図６には、出力制御曲線の一例を示している。図６において、ドットハッチング部分は、コアドリル３０のサーキットプロテクタ３１の引き外し動作特性の一例を示している。ここで、図６の横軸は、コアドリル３０の定格電流に対する動作電流（インバータ回路５の出力電流）の割合を示しており、その縦軸は、コアドリル３０の動作電流が定格電流に対して横軸の割合（１００％以上）まで到達した場合に、サーキットプロテクタ３１が遮断動作をするまでの時間を示している。テーブルＴＢにより読み出される出力制御曲線は、例えば、コアドリル３０の動作電流（インバータ回路５の出力電流）の上限値がサーキットプロテクタ３１の遮断電流の下限値（図６のドットハッチング部分の図面下端間を結ぶ線）に対して所定のマージンを持つように設定されている。図６では、出力制御曲線を実線の曲線で示しており、テーブルＴＢでは、コアドリル３０の機種と、各機種に対応する出力制御曲線とが紐付けられている。なお、出力制御曲線におけるコアドリル３０の出力電流とは、直接的な電流値に限定されず、図６に示すようにコアドリル３０の定格電流に対するコアドリル３０の出力電流の割合といったように、他の数値との演算により求められた値であってもよい。すなわち、コアドリル３０の出力電流とは、コアドリル３０の出力電流に基づき、その出力電流特性を失わない範囲で演算された演算値を含む概念である。
【００４６】
なお、図６では、出力制御曲線の一例を示しているが、これに限定されない。例えば、出力制御曲線として、サーキットプロテクタ３１の遮断電流の下限値を結ぶ曲線（図６のドットハッチング部分の図面下端間を結ぶ線）をそのまま用いてもよい。また、出力制御曲線の形態は、特に限定されない。例えば、複数の直線の組み合わせで曲線を定義してもよいし、曲線が単一の関数や、複数の関数の組み合わせで示されていてもよい。また、テーブルＴＢにおいて、出力制御曲線に代えて、近似直線のような直線を適用してもよいし、ルックアップテーブル形式で構成されていてもよい。
【００４７】
さらに、テーブルＴＢには、出力制御情報として、インバータ回路５（発電機Ａ）の出力電流の平均値（以下、平均出力電流という）の測定期間（以下、平均電流測定期間という）と、コアドリル３０の定格電流に基づいて設定された平均判定電流とが登録されている。平均判定電流とは、上記平均電流測定期間において許容される平均出力電流の上限値を示している。なお、平均判定電流として、コアドリル３０の定格電流を使用してもよいし、コアドリル３０の定格電流に対して所定のマージンを持たせた電流を使用してもよい。平均電流測定期間および平均判定電流は、コアドリル３０のモータ３２に対して所定値以上の電流が流れ続けることによる発熱を防ぐために用いられる。
【００４８】
＜発電機の動作＞
以下において、本実施形態に係る発電機Ａの動作について図２、図３のフロー図に基づいて詳細に説明する。
【００４９】
まず、ステップＳ１０において、演算処理部９２は、発電機Ａの初期設定を行う。具体的には、発電機Ａの起動動作に係る各種パラメータの設定等を行う。この初期設定が終わると、発電機Ａは、演算処理部９２の制御を受けて、インバータ回路５の出力電圧があらかじめ設定された所定値になるような制御状態、いわゆるＡＶＲ（Auto Voltage Regulation)制御をされた状態になる。
【００５０】
発電機Ａの初期設定が終了すると、演算処理部９２は、動作モード設定スイッチＳＷ２の設定を確認する（Ｓ２０）。動作モード設定スイッチＳＷ２が、「通常モード」に設定されている場合（Ｓ２０でＹＥＳ）、演算処理部９２は、発電機Ａを通常の発電機として動作させる。換言すると、演算処理部９２は、発電機ＡのＡＶＲ制御を継続する。一方で、動作設定スイッチが、「専用機モード」に設定されている場合（Ｓ２０でＮＯ）、フローはステップＳ３０に進む。
【００５１】
ステップＳ３０において、演算処理部９２は、ソフトスタート設定スイッチＳＷ３の設定を確認する。ソフトスタート設定スイッチＳＷ３によりソフトスタート機能がオン設定されている場合（Ｓ３０でＹＥＳ）、演算処理部９２は、上記初期設定に加えて、ソフトスタートに係る動作設定を行う（Ｓ３１，Ｓ３２）。
【００５２】
−ソフトスタート−
図４はソフトスタートの動作において、インバータ回路５の出力電流と出力電圧の関係を示した図である。ソフトスタート時には、演算処理部９２は、インバータ回路５の出力電圧が初期電圧Ｖｓになるように発電部１やインバータ回路５の動作を制御する。そして、電流検出回路８で測定されたインバータ回路５の出力電流が所定の閾値電流Ｉｔｈを超えた場合に、負荷電流が流れたと判断し（Ｓ３１でＹＥＳ）、あらかじめ定められたソフトスタート時間をかけて、インバータ回路５の出力電圧が発電機Ａの定格電圧Ｖｔになるまで発電機Ａの出力を徐々に増加させる（Ｓ３２）。このようなソフトスタート機能を設けることにより、コアドリル３０をゆっくり回し始めることができるようになる。このようなソフトスタート機能は、発電機Ａに大型のコアドリル３０を接続する場合に特に有用である。なお、初期電圧Ｖｓは、任意に設定することができる。例えば、初期電圧Ｖｓは発電機Ａの定格電圧Ｖｔの３０％〜５０％程度に設定される。
【００５３】
上記ソフトスタートが終了するか、または、ソフトスタート機能がオフ設定の場合、次のステップＳ４０では、演算処理部９２が、機種設定スイッチＳＷ１の設定を確認する。具体的に、コアドリル３０の機種と発電機Ａの動作特性とを紐付けした前述のテーブルＴＢを参照して、選択された機種に関する動作設定情報を取得する。
【００５４】
その後、フローは、図３のＳ５１を介してステップＳ５２に進み、演算処理部９２は、インバータ回路５の出力電流に基づいてコアドリル３０のサーキットプロテクタ３１が遮断しないようにインバータ回路５の出力電圧を制御する。具体的に、演算処理部９２は、例えば、インバータ回路５の出力電流が、サーキットプロテクタ３１の引き外し特性の下限電流に基づいて設定された出力制御曲線Ｃａを超えないようにインバータ回路５の出力電圧を制御する。
【００５５】
−出力制御曲線に基づいた動作−
図３、図５および図６を参照しつつ、コアドリル３０の機種として「Ａ」が選択されていた場合の例について、具体的に説明する。図５に示すように、コアドリル３０の機種として「Ａ」が選択されると、テーブルＴＢから出力制御曲線Ｃａが読み出される。ここでは、図６の出力制御曲線が出力制御曲線Ｃａであるものし、出力電流動作点Ｐが図６のＰ１から順にＰ５まで遷移したものとする。
【００５６】
出力電流動作点Ｐ１では、インバータ回路５の出力電流として、コアドリル３０の定格電流の１５０％が０．０１秒流れた後、インバータ回路５の出力電流がコアドリル３０の定格電流の２００％まで増加している（出力電流動作点Ｐ２）。この状態では、まだ出力電流動作点Ｐが出力制御曲線Ｃａに達していないので（Ｓ５２でＮＯ）、フローはステップＳ５４に進む。
【００５７】
ステップＳ５４では、平均電流測定期間内における平均出力電流がコアドリル３０の定格電流に基づいて設定された平均判定電流に達したか否かが判断される。なお、平均出力電流の求め方は特に限定されない。例えば、数秒間隔で測定されたインバータ回路５の出力電流の移動平均により求めることができる。ここでは、まだ平均出力電流は、平均判定電流に達していないものとする（Ｓ５４でＮＯ）。インバータ回路５の出力電流すなわちコアドリル３０の電流（図３および以下の説明では負荷電流と記載する）は、継続して流れているので、ステップＳ５８でＹＥＳ判定となり、フローはステップＳ５１に戻り、演算処理部９２は、ＰＷＭ制御回路９１を介して、インバータ回路５の出力電圧が、継続して初期設定で設定された所定の出力電圧値になるようにＡＶＲ制御を行う。なお、ステップＳ５８において負荷電流が継続して流れていない場合（Ｓ５８でＮＯ）、フローは図２のステップＳ２０に戻る。
【００５８】
その後、出力電流動作点Ｐ２の出力電流を維持しつつ、動作時間が２秒まで増加すると（図６のＰ３参照）、演算処理部９２は、出力電流動作点Ｐが出力制御曲線Ｃａに達したと判断し（Ｓ５２でＹＥＳ）、出力電流動作点Ｐが出力制御曲線Ｃａに沿って移動するように、インバータ回路５の出力電圧を制御する（Ｓ５３）。具体的には、演算処理部９２は、ＰＷＭ制御回路９１を介して、インバータ回路５の出力電圧を徐々に減少させる。これにより、出力電流動作点Ｐが出力制御曲線に沿って移動する（図６の破線参照）。そして、最終的に、演算処理部９２は、インバータ回路５の出力電流がコアドリル３０の定格電流になるまで、インバータ回路５の出力電圧を減少させる。これにより、コアドリル３０のサーキットプロテクタ３１が遮断しないようにすることができる。すなわち、コアドリル３０を停止させずに、コアドリル３０の運転を続けさせることができる。
【００５９】
このインバータ回路５の出力電圧を制御している期間中においても、演算処理部９２は、ステップＳ５４，Ｓ５８と同様に、平均出力電流が平均判定電流に達していないか、負荷電流が継続して流れているかを確認する（Ｓ５５，Ｓ５７）。ステップＳ５５で平均出力電流が平均判定電流に達しておらず（Ｓ５５でＮＯ）、かつ、ステップＳ５７で負荷電流が継続して流れていた場合には（ステップＳ５７でＹＥＳ）、フローはＳ５２に戻る。このようにして、負荷電流が継続して流れている間、ステップＳ５１からステップＳ５８の動作が繰り返される。
【００６０】
そして、例えば、ステップＳ５３において、出力電流動作点Ｐ４の状態からインバータ回路５の出力電流が減少した場合には、演算処理部９２は、出力制御曲線に沿うように、インバータ回路５の出力電圧を徐々に増加させていく（図６の出力電流動作点Ｐ５参照）。
【００６１】
このような処理にすることにより、サーキットプロテクタ３１が遮断しない範囲でインバータ回路５からの出力電流を最適化することが可能になり、作業者の利便性を高めることができる。
【００６２】
−平均出力電流に基づいた動作−
次に、平均電流測定期間内に平均出力電流が平均電流に到達した場合について説明する。
【００６３】
ステップＳ５４またはステップＳ５５において、平均電流測定期間内における平均出力電流が平均判定電流に達している場合（Ｓ５４，Ｓ５５でＹＥＳ）、フローはステップＳ５６に進む。図５を参照してより具体的に説明すると、コアドリル３０の機種として「Ａ」が選択されていた場合には、平均電流測定期間Ｔａにおける平均出力電流が平均判定電流Ｉａに達している場合に、ステップＳ５４，Ｓ５５でＹＥＳ判定となる。ステップＳ５６では、演算処理部９２は、ＰＷＭ制御回路９１を介して、インバータ回路５の出力電流がコアドリル３０の定格電流値に応じた設定電流（例えば、平均判定電流）以内になるように、インバータ回路５の出力電圧を減少させる。
【００６４】
その後、負荷電流が継続して流れている場合（Ｓ５７でＹＥＳ）、フローはステップＳ５２に戻る一方で、負荷電流が継続して流れていない場合（Ｓ５７でＮＯ）、フローは図２のステップＳ２０に戻る。
【００６５】
以上のように、本実施形態によると、演算処理部９２は、インバータ回路５の出力電流が出力制御曲線に達した場合に、ＰＷＭ制御回路９１を介してインバータ回路５の出力電圧を制御する。これにより、インバータ回路５の出力電流をコアドリル３０のサーキットプロテクタ３１が遮断しないような電流値にすることができる。これにより、例えば、コアドリル３０にかかる負荷が増大したり、コアドリル３０がロックしたりして、コアドリル３０に流れる電流が増大した場合においても、コアドリル３０のサーキットプロテクタ３１が作動する前に、インバータ回路５の出力電流を絞ることができ、サーキットプロテクタ３１に過大な電流が流れて破損することを防ぐことができる。さらに、演算処理部９２は、平均電流測定期間内において、インバータ回路５の平均出力電流が平均判定電流に達した場合にも、インバータ回路５の出力電圧を減少させるようにしている。これにより、コアドリル３０のモータ３２の発熱による焼損等を防止することができるようになる。
【００６６】
さらに、上記実施形態では、出力制御曲線、平均電流測定期間および平均判定電流を記憶部９５に格納されたテーブルＴＢに登録するようにしている。そして、演算処理部９２は、このテーブルＴＢを参照して、インバータ回路５の出力電圧を制御するようにしている。このように、テーブルＴＢを参照する方式を採用することにより、インバータ回路５の出力電圧の制御において、複雑な計算を要しないようにすることができる。また、発電機Ａに対して本開示に係る発明を実現するために追加すべき回路やプログラム、付属部品等を少なくすることができる。
【００６７】
なお、上記実施形態において、演算処理部９２は、「出力制御曲線に基づいた動作」と「平均出力電流に基づいた動作」の両方を行うものとしたが、いずれか一方を選択的に実行するようにしてもよい。図７には、「平均出力電流に基づいた動作」を行わずに、「出力制御曲線に基づいた動作」のみを行う場合についてのフロー図の一例を示している。図７のフロー図は、図３と置き換えて使用することができるものである。なお、図３と図７とにおいて、対応するステップには同じ符号を付している。また、対応する各ステップの動作は、図３と図７とで同様であるため、ここではその詳細な説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明に係る発電機は、接続対象となる電動工具に応じて出力電力を調整することができるため、サーキットプロテクタを有する電動工具用の発電機として極めて有用である。
【符号の説明】
【００６９】
Ａ  発電機
１  発電部
３  全波整流回路（整流回路）
５  インバータ回路（電力変換部）
９  制御部
３０  コアドリル（電動工具）
３１  サーキットプロテクタ
【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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