特許 6085488 電動工具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6085488

(24)【登録日】2017年2月3日

(45)【発行日】2017年2月22日

(54)【発明の名称】電動工具

(51)【国際特許分類】

   B25F 5/00 20060101AFI20170213BHJP

【ＦＩ】

   B25F5/00 C

   B25F5/00 H

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-13427(P2013-13427)

(22)【出願日】2013年1月28日

(65)【公開番号】特開2014-144496(P2014-144496A)

(43)【公開日】2014年8月14日

【審査請求日】2015年7月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000137292

【氏名又は名称】株式会社マキタ

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】加藤 慈

(72)【発明者】

【氏名】大村 翔洋

【審査官】 小川 真

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０１６２１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２００３６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１０８４１５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−２０１００６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２３０２７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０１２５４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｆ ５／００− ５／０２

Ｂ２３Ｂ ４５／００−４５／１６

Ｂ２４Ｂ ２３／００−２３／０８

Ｈ０２Ｐ ６／００− ６／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータの駆動に用いるバッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出部と、
前記ブラシレスモータの回転位置を検出する回転位置検出部と、
前記回転位置検出部からの信号により、前記ブラシレスモータへの駆動出力を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記ブラシレスモータへの駆動出力制御時に、前記ブラシレスモータの回転数若しくは通電電流が前記バッテリ電圧検出部にて検出されたバッテリ電圧に対応した目標値になるよう、前記ブラシレスモータへの通電角若しくは進角を、設定値を基準に増減させることで調整する、ことを特徴とする電動工具。

【請求項2】

前記制御部は、
前記ブラシレスモータの回転数が、前記バッテリ電圧に対応した目標回転数よりも低い場合は、前記通電角を広げるか、前記進角を進めることにより、前記ブラシレスモータの回転を上昇させ、
前記ブラシレスモータの回転数が、前記バッテリ電圧に対応した目標回転数よりも高い場合は、前記通電角を狭くするか、或いは、前記進角を遅らせることにより、前記ブラシレスモータの回転を低下させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動工具。

【請求項3】

前記制御部は、
前記ブラシレスモータの通電電流が、前記バッテリ電圧に対応した目標電流よりも低い場合には、前記通電角を広げるか、或いは、前記進角を進めることにより、前記ブラシレスモータの通電電流を増加させ、
前記ブラシレスモータの通電電流が、前記バッテリ電圧に対応した目標電流よりも高い場合には、前記通電角を狭くするか、或いは、前記進角を遅らせることにより、前記ブラシレスモータの通電電流を低下させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動工具。

【請求項4】

前記制御部は、前記ブラシレスモータの回転数若しくは通電電流が、前記目標値に対応した許容範囲内に収束すると、前記通電角若しくは前記進角を固定することで、前記通電角若しくは前記進角の調整を終了することを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の電動工具。

【請求項5】

前記制御部は、前記ブラシレスモータの回転数若しくは通電電流が前記許容範囲内にある状態が所定時間以上継続すると、前記通電角若しくは前記進角を固定することで、前記通電角若しくは前記進角の調整を終了することを特徴とする請求項４に記載の電動工具。

【請求項6】

前記制御部は、前記ブラシレスモータの駆動を開始する前に、前記バッテリ電圧検出部を介して前記バッテリ電圧を検出し、該検出したバッテリ電圧に基づき、前記目標値を設定することを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の電動工具。

【請求項7】

ブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータの駆動に用いるバッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出部と、
前記ブラシレスモータの回転位置を検出する回転位置検出部と、
前記回転位置検出部からの信号により、前記ブラシレスモータへの駆動出力を制御する制御部と、
使用者が操作するための操作部と、
を備え、
前記制御部は、前記操作部が操作されると、所定の進角で前記ブラシレスモータへの通電を開始し、その後、前記ブラシレスモータの回転数若しくは通電電流が、前記バッテリ電圧検出部にて検出されたバッテリ電圧に対応した目標値になるよう、前記ブラシレスモータへの進角を、前記所定の進角を基準に増減させることで調整する、ことを特徴とする電動工具。

【請求項8】

ブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータの駆動に用いるバッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出部と、
前記ブラシレスモータの回転位置を検出する回転位置検出部と、
前記回転位置検出部からの信号により、前記ブラシレスモータへの駆動出力を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記ブラシレスモータが回転しているときに、前記ブラシレスモータの回転数若しくは通電電流が、前記バッテリ電圧検出部にて検出されたバッテリ電圧に対応した目標値になるよう、前記ブラシレスモータへの進角を、設定値を基準に増減させることで調整する、ことを特徴とする電動工具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ブラシレスモータを動力源とする電動工具に関する。

【背景技術】

【0002】

この種の電動工具においては、最適な駆動特性が得られるように、ブラシレスモータ駆動時の通電角及び進角を設定し、その設定した通電角及び進角値にてブラシレスモータへの通電を制御するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７−２７６０４２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記のようにブラシレスモータ駆動時の通電角や進角値を固定すると、ブラシレスモータの回転位置を検出するセンサによる位置検出誤差、電動工具の製造時に生じる製品誤差等によって、所望の駆動特性が得られないことがある。

【0005】

このため、例えば、ブラシレスモータを駆動したときの回転数や消費電流が、製品毎にばらつき、使用者に違和感を与えてしまうという問題があった。
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、ブラシレスモータを動力源とする電動工具において、通電角若しくは進角を制御することで、製品毎に生じる誤差によって電動工具の駆動特性がばらつくのを防止することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

かかる目的を達成するためになされた本発明の電動工具には、動力源であるブラシレスモータと、ブラシレスモータの回転位置を検出する回転位置検出部と、回転位置検出部からの信号によりブラシレスモータへの駆動出力を制御する制御部とが備えられている。

【0007】

そして、制御部は、ブラシレスモータへの駆動出力制御時に、ブラシレスモータの回転数若しくは通電電流が、バッテリ電圧検出部にて検出されたバッテリ電圧に対応した目標値になるよう、ブラシレスモータへの通電角若しくは進角を制御する。

【0008】

従って、本発明の電動工具によれば、ブラシレスモータへの回転位置検出部の組み付け誤差等、製品の個体差によって、電動工具の駆動特性がばらつくのを防止し、同じ性能を有する電動工具を提供できる。

【0009】

また特に、本発明では、ブラシレスモータの駆動時に流れる電流を制限するために、通電角や進角を制限するのではなく、ブラシレスモータの回転数や通電電流が目標値になるよう通電角若しくは進角を制御する。

【0010】

このため、例えば、回転数が目標値よりも高いときに、通電角や進角を制限することもできるし、回転数が目標値よりも低いときに通電角を広げたり、進角を進めることで、ブラシレスモータにより大きなトルクを発生させることもできる。つまり、本発明によれば、電動工具の駆動特性をより最適に制御することができる。

【0011】

また、通電角若しくは進角を制御する際の目標値として、バッテリ電圧に対応した値を利用するので、例えば、バッテリ電圧が低いときに目標値を高く設定しすぎて、過進角となり、ブラシレスモータの駆動効率が低下する、といったことを防止できる。つまり、本発明の電動工具によれば、動力源であるブラシレスモータを効率よく駆動し、無駄なエネルギ消費（換言すれば電力消費）を抑えることができる。

【0012】

ここで、制御部に対し、ブラシレスモータの回転数が目標値（つまり目標回転数）になるよう通電角若しくは進角を制御させる場合、制御部は、次のように構成すればよい。

【0013】

つまり、この場合、制御部は、ブラシレスモータの回転数が目標回転数よりも低い場合は、通電角を広げるか、進角を進めることにより、回転数を上昇させ、回転数が目標回転数よりも高い場合は、通電角を狭くするか、或いは、進角を遅らせることにより、回転数を低下させるように構成すればよい。

【0014】

また、制御部に対し、ブラシレスモータの通電電流が目標値（つまり目標電流）になるよう通電角若しくは進角を制御させる場合、制御部は、次のように構成すればよい。

【0015】

つまり、この場合、制御部は、通電電流が目標電流よりも低い場合には、通電角を広げるか、或いは、進角を進めることにより、通電電流を増加させ、通電電流が目標電流よりも高い場合には、通電角を狭くするか、或いは、進角を遅らせることにより、通電電流を低下させるように構成すればよい。

【0016】

なお、制御部は、通電角及び進角の一方を制御するようにしてもよく、或いは、その両方を制御するようにしてもよい。
次に、制御部は、ブラシレスモータの回転数若しくは通電電流が目標値に対応した許容範囲内に収束すると、通電角若しくは進角を固定することで、通電角若しくは進角の調整を終了するよう構成されていてもよい。

【0017】

また、制御部は、ブラシレスモータの回転数若しくは通電電流が許容範囲内にある状態が所定時間以上継続すると、通電角若しくは進角を固定することで、通電角若しくは進角の調整を終了するよう構成されていてもよい。

【0018】

このようにすれば、制御部は、ブラシレスモータの回転数若しくは通電電流が許容範囲内に収束するか、更にその状態が所定時間以上継続すると、通電角若しくは進角を固定することになる。

【0019】

従って、ブラシレスモータの回転数若しくは通電電流が許容範囲内に収束してから、電動工具（延いてはブラシレスモータ）に加わる負荷が変動して、回転数若しくは通電電流が変化したとしても、その負荷変動に影響されることなく、通電角若しくは進角を最適値に保持することができる。

【0020】

次に、制御部は、ブラシレスモータの駆動を開始する前に、バッテリ電圧検出部を介してバッテリ電圧を検出し、その検出したバッテリ電圧に基づき、目標値を設定するよう構成されていてもよい。

【0021】

この場合、ブラシレスモータの駆動によってバッテリ電圧が変動しても、その変動前のバッテリ電圧にて目標値を設定できることになり、バッテリ電圧に対応して目標値を適正に設定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】実施形態の電動工具の回路構成を表すブロック図である。

【図2】制御回路にて実行されるモータ駆動制御を表すフローチャートである。

【図3】図２のＳ１４０にて実行される進角調整量の設定処理を表すフローチャートである。

【図4】バッテリ電圧に基づき目標回転数を設定するのに用いられるマップを表す説明図である。

【図5】実施形態の制御回路による制御結果を説明する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
本実施形態は、例えば、充電式丸ノコ等の電動工具において、動力源となる３相ブラシレスモータ（以下、単にモータという）２を駆動するモータ駆動装置に、本発明を適用したものである。

【0024】

図１に示すように、モータ駆動装置１０には、直流電源であるバッテリ４の正極側に接続される電源ラインと、バッテリ４の負極側に接続されるグランドラインとが備えられている。

【0025】

正極側の電源ラインと負極側のグランドラインとの間には、モータ２の各相Ｕ，Ｖ，Ｗに流れる電流を制御するためのスイッチング回路１２が設けられている。
スイッチング回路１２は、モータ２の各相Ｕ，Ｖ，Ｗの端子と電源ラインとの間の正極側通電経路に設けられた３つのスイッチング素子（所謂ハイサイドスイッチ）Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３と、モータ２の各相Ｕ，Ｖ，Ｗの端子とグランドラインとの間の負極側通電経路に設けられた３つのスイッチング素子（所謂ローサイドスイッチ）Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６とから構成されている。

【0026】

スイッチング回路１２とグランドラインとの間（つまり、負極側のスイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６とグランドラインとの間）の負極側通電経路には、通電遮断用のスイッチング素子（通電遮断スイッチ）Ｑ７及び抵抗Ｒ１が設けられている。

【0027】

この抵抗Ｒ１の両端には、抵抗Ｒ１の両端電圧からモータ２に流れた電流を検出する電流検出回路１４が接続されており、通電遮断スイッチＱ７の近傍には、通電遮断スイッチＱ７の温度に応じて特性が変化する温度センサ１７が設けられている。

【0028】

温度センサ１７には、温度センサ１７を介して通電遮断スイッチＱ７の温度を検出する温度検出回路１８が接続されており、この温度検出回路１８からの検出信号は、電流検出回路１４からの検出信号と共に、制御回路３０に入力される。

【0029】

バッテリ４の正極側からスイッチング回路１２に至る電源ライン（正極側通電経路）とグランドラインとの間には、平滑用のコンデンサＣ１が設けられると共に、そのライン間の電圧（つまりバッテリ電圧）を検出する電圧検出回路１６が設けられている。

【0030】

モータ駆動装置１０には、モータ２の回転位置を検出する回転位置検出回路２０、及び、この回転位置検出回路２０により検出される回転位置に基づいてモータ２の回転数を演算する回転数演算回路２２、も設けられている。

【0031】

そして、電圧検出回路１６、回転位置検出回路２０、及び、回転数演算回路２２からの検出信号も、制御回路３０に入力される。
なお、回転位置検出回路２０は、モータ２に設けられた回転位置検出用の３つのホールセンサ６，７，８からの検出信号（ホール信号）に基づき、モータ２の回転位置（換言すれば回転角度）を検出するものである。

【0032】

すなわち、ホールセンサ６，７，８は、それぞれ、モータ２のロータの周囲に１２０度の間隔で配置されており、ロータが１８０度回転する度に増減方向が反転する、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相のホール信号を出力する。

【0033】

回転位置検出回路２０は、各ホールセンサ６，７，８からの各相Ｕ，Ｖ，Ｗのホール信号を波形整形することで、ロータの１８０度毎に正負が反転するパルス状のホール信号を生成し、各ホール信号のエッジから６０度間隔でモータ２（詳しくはロータ）の回転位置を検出する。

【0034】

また、回転数演算回路２２は、各ホール信号のエッジ間隔から、モータ２の回転数を算出する。
次に、制御回路３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを中心に構成されるマイクロコンピュータ（マイコン）にて構成されており、使用者により操作される操作部２４の状態に従い、モータ２の駆動制御を実行する。

【0035】

制御回路３０は、操作部２４が使用者により操作されると、駆動指令が入力されたと判断して、操作部２４の操作量に応じてモータ２を駆動し、使用者による操作部２４の操作が終了すると、減速指令若しくは停止指令が入力されたと判断して、モータ２にブレーキをかける。

【0036】

こうしたモータ２の駆動制御を実行するために、制御回路３０は、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムを実行し、図１に示すＰＷＭ生成部３２、進角・通電角生成部３４、過電流検出部３８、及び、駆動信号生成部４０としての機能を実現する。

【0037】

ここで、進角・通電角生成部３４は、電流検出回路１４により検出されるモータ２への通電電流や回転位置検出回路２０により検出されるモータ２の回転位置に基づき、予めＲＯＭ内に記憶された進角・通電角マップ３７を参照して、モータ２の駆動時の進角・通電角を表す通電指令を生成し、駆動信号生成部４０へ出力する。

【0038】

また、ＰＷＭ生成部３２は、モータ２への通電をＰＷＭ制御するための駆動デューティ比を演算し、その駆動デューティ比を表すＰＷＭ指令を生成して駆動信号生成部４０へ出力する。

【0039】

そして、駆動信号生成部４０は、操作部２４が操作されて、モータ２の駆動制御を行う際に、通電遮断スイッチＱ７をオンさせ、更に、進角・通電角生成部３４からの通電指令に従って、スイッチング回路１２を構成する正極側のスイッチング素子（ハイサイドスイッチ）Ｑ１〜Ｑ３のいずれか１つ及び負極側のスイッチング素子（ローサイドスイッチ）Ｑ４〜Ｑ６のいずれか１つをオンさせる駆動信号を生成し、スイッチング回路１２へ出力する。

【0040】

また、駆動信号生成部４０は、ハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチの何れか一方に対する駆動信号を、ＰＷＭ生成部３２からのＰＷＭ指令に対応した駆動デューティ比のＰＷＭ信号とすることで、そのスイッチをデューティ駆動する。

【0041】

この結果、モータ２の各相Ｕ，Ｖ，Ｗに、駆動デューティ比に対応した電流が流れ、モータ２は、操作部２４の操作量に対応した回転数で回転することになる。
また、過電流検出部３８は、電流検出回路１４にて検出されたモータ２の駆動電流が過電流判定用の閾値を超えると、駆動信号生成部４０からの駆動信号の出力（換言すればモータ２の駆動）を停止させる。

【0042】

また、制御回路３０は、電圧検出回路１６及び温度検出回路１８からの検出信号に基づき、バッテリ電圧及び温度を監視し、バッテリ電圧の低下時や、温度上昇時には、モータ２の駆動制御を停止する。

【0043】

ところで、進角・通電角生成部３４は、進角・通電角マップ３７を参照してモータ２の駆動時の進角・通電角を設定するが、これら各パラメータを、進角・通電角マップ３７から得られる設定値に固定していると、モータ２へのホールセンサ６，７，８の組み付け誤差や、電動工具本体（図示せず）へのモータ２の組み付け誤差等によって、モータ２（延いては電動工具）の駆動特性が製品毎にばらつき、使用者に違和感を与えることがある。

【0044】

そこで、本実施形態では、進角・通電角生成部３４は、モータ２の駆動開始後、進角・通電角を、進角・通電角マップ３７に基づく設定値に制御すると、その後、進角を設定値を基準に増減させることで、駆動特性のばらつきを低減するようにされている。

【0045】

つまり、本実施形態では、制御回路３０のＲＯＭ内に、電圧検出回路１６にて検出されるバッテリ電圧から、モータ２の目標回転数を設定するための目標回転数マップ３６が記憶されている。

【0046】

この目標回転数マップ３６は、モータ２のＮＴ特性(回転数−トルク特性)や、ＩＴ特性(電流−トルク特性)に基づき、最適な駆動特性が得られるバッテリ電圧と回転数との関係を記述したものであり、図４に例示するように、所定のバッテリ電圧毎に目標回転数が設定されている。

【0047】

そして、進角・通電角生成部３４は、目標回転数マップ３６に基づき設定される目標回転数と、回転数演算回路２２にて算出されるモータ２の回転数とに基づき、モータ２の回転数が目標回転数となるよう、モータ駆動時の進角を補正（増・減）し、モータ２の回転数が目標回転数に収束させる。

【0048】

以下、制御回路３０にて実行されるモータ駆動制御について説明する。
図２に示すように、制御回路３０は、モータ２の駆動制御を開始すると、まずＳ１１０（Ｓはステップを表す）にて、電圧検出回路１６からバッテリ電圧を読み込み、続くＳ１２０にて、モータ２の回転数や回転位置等、モータ２の駆動制御に必要なモータ情報を取得する。

【0049】

次に、Ｓ１３０では、Ｓ１１０、Ｓ１２０にて読み込んだバッテリ電圧及びモータ情報に基づき、進角・通電角マップ３７を用いて進角・通電角を設定し、続くＳ１４０では、目標回転数マップ３６を用いてバッテリ電圧に対応した目標回転数を求め、モータ２の回転数が目標回転数となるようモータ駆動時の進角の調整量を設定する。

【0050】

そして、Ｓ１５０では、モータ２への印加電圧をＰＷＭ制御するための駆動デューティ比を設定し、その駆動デューティ比と、Ｓ１３０、Ｓ１４０で設定される進角・通電角、進角の調整量とに基づき、スイッチング回路１２に出力する駆動信号を生成することで、モータ２を駆動させる。

【0051】

なお、モータ駆動制御においては、上記Ｓ１１０〜Ｓ１５０の一連の処理を繰り返し実行することで、モータ駆動時の印加電圧、進角、通電角、及び進角調整量を段階的に制御し、最終的に、モータ２の回転数を目標回転数に制御する。

【0052】

つまり、図５に示すように、まず、進角、通電角を初期値（例えば、進角０°、通電角１２０°）にした状態で、ＰＷＭ制御によりモータ２への印加電圧を設定値まで上昇させる（手順１）。

【0053】

次に、モータ２の回転数が設定値を越えると、進角をＳ１３０にて設定された設定値まで増加させ（手順２）、進角が設定値で制御されると、通電角をＳ１３０にて設定された設定値まで増加させる（手順３）。

【0054】

こうした手順１〜手順３の制御で、製品にばらつきがなければ、モータ２の回転数は概ね目標回転数に収束するが、実際には、製品毎に特性が異なるので、図５に示すように、モータ２の回転数は製品毎にばらついてしまう。

【0055】

そこで、本実施形態では、通電角が設定値に達すると、その後、Ｓ１４０にて設定される進角の調整量に従い、進角を調整し、モータ２の回転数を目標回転数に収束させる（手順４）。

【0056】

次に、このようにモータ２の回転数を目標回転数に収束させるためにＳ１４０にて実行される進角調整量の設定処理について、図３を用いて説明する。
図３に示すように、この設定処理では、まずＳ２１０にて、現在、モータ２が回転中か否かを判断する。

【0057】

モータ２が回転中でなければ、Ｓ２２０に移行し、目標回転数マップ３６を用いて、現在の（換言すれば、モータ２の駆動停止中の）バッテリ電圧に対応した目標回転数を設定する。そして、続くＳ２３０にて、進角の調整量を初期値「０」に設定する初期化の処理を実行し、当該設定処理を終了する。

【0058】

一方、Ｓ２１０にてモータ２が回転中であると判断されると、Ｓ２４０に移行し、通電角及び進角は、Ｓ１３０にて設定された設定値で制御されているか否か、つまり、図５に示した手順１〜手順３でのモータ２の駆動制御が完了したか否か、を判断する。

【0059】

そして、通電角及び進角はまだ設定値で制御されていない場合には、そのまま当該設定処理を終了し、通電角及び進角が設定値で制御されていれば、Ｓ２５０に移行して、当該設定処理による進角調整は完了しているか否かを判断する。

【0060】

進角調整が既に完了している場合には、当該設定処理を終了し、進角調整がまだ完了していなければ、Ｓ２６０に移行する。
Ｓ２６０では、回転数演算回路２２で算出されたモータ２の現在の回転数（実回転数）と、モータ２の回転停止時にＳ２２０にて設定された目標回転数との差（回転数差）を算出する。

【0061】

そして、続くＳ２７０では、その算出した回転数差は、予め設定されたしきい値よりも大きいか否か（換言すれば、回転数差は許容範囲を超えているか否か）を判断し、回転数差がしきい値よりも大きい場合には、Ｓ２８０に移行して、実回転数は目標回転数よりも大きいか否かを判断する。

【0062】

Ｓ２８０にて、実回転数が目標回転数よりも大きいと判断されると、Ｓ２９０にて、進角の調整量を所定量減少させた後、当該設定処理を終了し、Ｓ２８０にて、実回転数が目標回転数以下であると判断されると、Ｓ３００にて、進角の調整量を所定量増加させた後、当該処理を終了する。

【0063】

つまり、進角の調整量を減少させれば、モータ駆動時の進角値が遅角側に補正されて、モータ２の駆動トルクが抑制され、実回転数が低下し、逆に、進角の調整量を増加させれば、モータ駆動時の進角値が進角側に補正されて、モータ２の駆動トルクが増加して、実回転数が上昇する。

【0064】

従って、Ｓ２８０〜Ｓ３００の処理によって、モータ２の実回転数が目標回転数となるように進角の調整量が更新され、延いては、モータ２の実回転数が目標回転数となるようにモータ駆動時の進角が補正されることになる。

【0065】

一方、Ｓ２７０にて、実回転数と目標回転数との回転数差がしきい値以下であると判断された場合には、Ｓ３１０に移行して、この状態（実回転数≦目標回転数）が所定時間以上継続しているか否かを判断する。

【0066】

そして、Ｓ３１０にて、実回転数≦目標回転数の状態が所定時間以上継続していないと判断された場合には、当該設定処理を終了し、実回転数≦目標回転数の状態が所定時間以上継続していると判断された場合には、Ｓ３２０に移行する。

【0067】

Ｓ３２０では、現在の進角調整量を、今回のモータ駆動時の進角調整量の最終値として設定（固定）することで、進角調整完了を記憶し、当該設定処理を終了する。この結果、モータ２の駆動（回転）が停止するまで、進角の調整量は現在の値に固定される。

【0068】

以上説明したように、本実施形態の電動工具によれば、モータ駆動装置１０が、モータ２の駆動を開始し、図５に示すように、手順１〜手順３の制御で、モータ２の通電角及び進角が基準となる設定値に制御されると、モータ２の回転数が目標回転数となるよう、モータ駆動時の進角を制御する。

【0069】

従って、本実施形態の電動工具によれば、製品の個体差によりモータ２（延いては電動工具)の駆動特性がばらつくのを防止し、同じ性能を有する電動工具を提供できる。
また特に、本実施形態では、モータ２の進角を制御するに当たって、モータ２の回転数と目標回転数となるように進角の調整量を増・減させることから、モータ２の回転数が高く、過進角になっているときに進角を遅らせることができるだけでなく、モータ２の回転数が低い場合に、進角を更に進めて、モータ２の回転数を上昇させることができる。

【0070】

また、本実施形態では、進角を制御する際の目標回転数を、モータ２の回転停止時（換言すればバッテリ４からモータ２に電力供給がなされていないとき）のバッテリ電圧に基づき設定する。

【0071】

このため、モータ２の駆動によってバッテリ電圧が変動しても、その変動前のバッテリ電圧にて目標回転数を適正に設定できる。また、例えば、バッテリ電圧が低いときに目標回転数を高く設定しすぎて、過進角となり、ブラシレスモータの駆動効率が低下する、といったことも防止できる。

【0072】

また更に、本実施形態では、進角の調整量を増・減することにより、モータ２の回転数が目標回転数に制御されて、その後、所定時間以上、回転数差がしきい値以下になると（つまり、モータ２の回転数が目標回転数を中心とする許容範囲内に制御されると）、調整量をそのときの値に固定して、モータ２の進角調整を完了する。

【0073】

従って、モータ２の回転数が許容範囲内に収束してから、電動工具（延いてはモータ２）に加わる負荷が変動して、回転数が変化したとしても、その負荷変動に影響されることなく、進角を最適値に保持することができる。

【0074】

なお、本実施形態においては、電圧検出回路１６が、本発明のバッテリ電圧検出部に相当し、ホールセンサ６，７，８及び回転位置検出回路２０が、本発明の回転位置検出部に相当し、制御回路３０が、本発明の制御部に相当する。

【0075】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明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。
例えば、上記実施形態では、モータ２の回転数が目標回転数となるよう、モータ駆動時の進角を制御するものとして説明したが、通電角を制御するようにしてもよく、進角と通電角の両方を制御するようにしてもよい。

【0076】

なお、通電角を制御する場合、モータ２の回転数が目標回転数よりも低いときに、調整量を所定量増加させることで、通電角を広げ、モータ２の回転数が目標回転数よりも高いときに、調整量を所定量減少させることで、通電角を狭くするようにすればよい。

【0077】

また、上記実施形態では、進角を制御するに当たって、モータ２の回転停止時のバッテリ電圧から目標回転数を設定し、モータ駆動時に、モータ２の回転数が目標回転数となるように、進角の調整量を増・減させるものとして説明したが、回転数に代えてモータ駆動時の電流が目標電流となるよう進角若しくは通電角を制御するようにしてもよい。

【0078】

具体的には、例えば、図３に示した進角調整量の設定処理において、Ｓ２２０では、バッテリ電圧に基づき目標電流を設定し、Ｓ２６０では、電流検出回路１４にて検出されたモータ２の実電流と目標電流との電流差を算出し、Ｓ２７０では、その算出した電流差がしきい値を越えたか否かを判断し、Ｓ２８０では、実電流が目標電流よりも大きいか否かを判断するようにする。

【0079】

そして、このようにモータ駆動時にモータ２に流れる実電流が目標電流となるように進角若しくは通電角を制御するようにしても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0080】

また、上記実施形態では、電動工具は３相ブラシレスモータを備えており、モータ駆動装置１０は、その３相ブラシレスモータを制御するものとして説明したが、モータ２が単相モータであっても、本発明を適用することにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0081】

２…モータ（ブラシレスモータ）、４…バッテリ、６，７，８…ホールセンサ、１０…モータ駆動装置、１２…スイッチング回路、１４…電流検出回路、１６…電圧検出回路、１７…温度センサ、１８…温度検出回路、２０…回転位置検出回路、２２…回転数演算回路、２４…操作部、３０…制御回路、３２…ＰＷＭ生成部、３４…進角・通電角生成部、３６…目標回転数マップ、３７…進角・通電角マップ、３８…過電流検出部、４０…駆動信号生成部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】