CN105093973A - 电动工具及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动工具，包括输出轴，马达，驱动输出轴；电源，为马达提供能量；电子开关，设置在电源与马达之间；传感器，检测输出轴负载的参数；控制器，接收传感器传递的信号，在输出轴负载的参数的变化满足预设条件时，控制所述电动工具进入间断输出模式，在间断输出模式下，输出轴出现间断的旋转阶段。本发明还涉及一种控制该电动工具的控制方法。本发明通过为电动工具增设间断输出模式来便于操作者观察工作头驱动的工作件是否已到达预定位置，并且到达预定位置后准确控制电动工具不再驱动工作头，确保其不会进一步越过该预定位置。

Description

电动工具及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种电动工具的控制方法，尤其涉及一种用于控制电动螺丝刀的电机转速的方法。

本发明还涉及一种应用上述控制方法的电动工具，尤其涉及一种应用该控制方法的电动螺丝刀。

背景技术

现有的电动工具，如电动螺丝刀，通过加载的电源提供电流，来驱动电机转动，从而使工作头旋转以将螺丝钻进木板中。通常在电动螺丝刀的使用过程中，使用者需要将螺丝钻至头部贴近工件的表面，一方面避免螺丝头部被过深地钻入工件内部，另一方面避免螺丝头部被不小心钻进工件后，破坏工件表面的完整性。

通常这种电动工具会设有过载保护装置。这种过载保护装置可以是一种机械式离合器，可在上述电流过载的情况下，使电动工具的工作头与电机脱离配合。采用这种过载保护装置的电动工具通常会同时在其机壳的前部设有一个扭力罩，即一个标有若干刻度的可旋转的罩子。这些刻度表示电动工具工作的极限扭力档位。使用者使用时可预先通过旋转扭力罩来设定电动工具工作的极限扭力值，也就是说，当电动工具工作中输出的扭力矩达到或超过该预先设定的极限值时，离合器系统会自动开始工作而使电动工具的工作头和电机脱离配合。此外，采用这种过载保护装置的电动螺丝刀也可以是在其机壳的前端延伸出一个套管，该套管的前端与电动螺丝刀的工作头的前端基本持平。通过这种设置，当螺丝钻到的其头部贴到木板的表面时，套管的前端部也贴到木板的表面，再进一步钻动螺丝，套管会受到木板的抵压而使其触动机壳内的离合器机构，从而使工作头和电机脱离配合。但上述结构都过于复杂。在此基础上，提供电子控制组件，自动检测螺钉是否达到工件表面，到达工件表面时，自动停机。但由于不同类型的螺丝具有不同的主体直径，或者具有不同的头部形状，如此，其钻进同一木板中的情形也各不相同。此外，不同的木板由于材质不同使得其硬度也不同，如此，同一螺丝钻进不同材质的木板中的情况也不尽相同。但电子控制组件的自动停机的触发条件却没有发生太多变化，导致电动工具要么过早停机，要么太晚才停机。因此，具有自动停机功能的电动工具并不能实现准确地将螺钉打入到工件表面。因此，急需一种结构简单，但又能准确将螺钉打入工件表面的电动工具。

发明内容

本发明提供一种电动工具，便于操作者观察螺钉进入工件表面的状态，选择在螺钉恰好完全进入工件表面时手动停止对螺钉的进一步驱动，实现将螺钉准确打入工件表面。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：电动工具包括，输出轴，马达，驱动输出轴；电源，为马达提供能量；传感器，检测表征输出轴负载的参数；控制器，接收传感器传递的信号，根据传感器传递的信号控制输出轴的状态；所述输出轴具有连续输出模式和间断输出模式，在连续输出模式下，输出轴为连续旋转状态，在间断输出模式下，输出轴交替出现旋转阶段和静止阶段，当表征输出轴负载的参数的变化满足预设条件时，控制器控制输出轴进入间断输出模式。

优选的，所述预设条件为表征输出轴负载的参数的二阶导数或高阶导数为正且大于或等于预设值。

优选的，所述预设条件为表征输出轴负载的参数的二阶导数或高阶导数的函数为正且大于或等于预设值。

优选的，所述表征输出轴负载的参数为流经马达的电流、马达的旋转速度、马达两端的电压、或电动工具的效率中的一个。

优选的，控制器记录预设时间点上表征输出轴负载参数的数值，间断输出模式下，控制器根据记录的所述参数的数值控制控制旋转阶段出现的状态。

优选的，控制器记录连续输出模式结束时表征输出轴负载参数的数值，间断输出模式下，控制器根据记录的所述参数的数值控制旋转阶段出现的状态。

优选的，控制器根据记录的所述参数的数值控制旋转阶段出现的持续时间。

优选的，当记录的所述参数的数值大于预设基准负载时，旋转阶段的持续时间为第一预设持续时间，当所述记录的参数的数值小于或等于预设基准负载时，旋转阶段的持续时间为第二预设持续时间，所述第一预设持续时间大于第二预设持续时间。

优选的，控制器根据记录的所述参数的数值控制旋转阶段出现的频率。

优选的，控制器根据记录的所述参数的数值控制旋转阶段出现的持续时间和频率。

优选的，当记录的所述参数的数值大于预设基准负载时，所述持续时间与所述频率的乘积大于第一预设乘积，当所述记录的参数的数值小于或等于预设基准负载时，所述持续时间与所述频率的乘积为第二预设乘积，所述第一预设乘积大于第二预设乘积。

优选的，间断输出模式下，旋转阶段出现的持续时间和/或频率为固定值。

优选的，间断输出模式下，控制器记录旋转阶段结束时表征输出轴负载参数的数值，控制器根据旋转阶段结束时的所述参数的数值控制下一个旋转阶段出现的状态。

优选的，所述电动工具还包括设置在电源与马达之间的电子开关，所述电子开关包括断开状态和闭合状态，断开状态时，中断电源至马达的能量传递，闭合状态时，允许电源至马达的能量传递，所述控制器通过控制电子开关的状态来控制输出轴的状态。

优选的，控制器通过发送PWM信号来控制电子开关的状态，间断输出模式下，控制器根据预设规律发出间断的PWM信号，连续输出模式下，控制器发出连续的PWM信号。

本发明还提供一种控制上述电动工具的控制方法，便于操作者观察螺钉进入工件表面的状态，在螺钉恰好完全进入工件表面时手动停止对螺钉的进一步驱动，实现将螺钉准确打入工件表面。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种电动工具的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：控制电动工具进入连续输出模式，连续输出模式下输出轴为连续旋转状态；检测表征输出轴负载的参数；判断所述参数的变化是否满足预设条件；当所述参数满足预设条件时，控制电动工具进入间断输出模式，间断输出模式下，输出轴交替出现静止阶段和旋转阶段。

优选的，所述控制方法还包括，记录预设时间点上表征输出轴负载参数的数值，间断输出模式下，根据记录的所述参数的数值控制控制旋转阶段出现的状态。

优选的，所述控制方法还包括，记录连续输出模式结束时表征输出轴负载参数的数值，间断输出模式下，根据记录的所述参数的数值控制旋转阶段出现的状态。

优选的，所述预设条件为表征输出轴负载的参数的二阶导数、高阶导数、二阶导数的函数、或高阶导数的函数为正且大于或等于预设值。

优选的，所述表征输出轴负载的参数为流经马达的电流、马达的旋转速度、电源的电压、或电动工具的效率中的一个。

优选的，所述控制方法还包括，记录预设时间点上表征输出轴负载参数的数值，间断输出模式下，根据记录的所述参数的数值控制控制旋转阶段出现的状态。

优选的，所述控制方法还包括，记录连续输出模式结束时表征输出轴负载参数的数值，间断输出模式下，根据记录的所述参数的数值控制旋转阶段出现的状态。

优选的，根据记录的所述参数的数值控制旋转阶段出现的持续时间。

优选的，当记录的所述参数的数值大于预设基准负载时，旋转阶段的持续时间为第一预设持续时间，当所述记录的参数的数值小于或等于预设基准负载时，旋转阶段的持续时间为第二预设持续时间，所述第一预设持续时间大于第二预设持续时间。

优选的，根据记录的所述参数的数值控制旋转阶段出现的频率。

优选的，根据记录的所述参数的数值控制旋转阶段的持续时间和出现的频率。

优选的，当记录的所述参数的数值大于预设基准负载时，所述持续时间与所述频率的乘积大于第一预设乘积，当所述记录的参数的数值小于或等于预设基准负载时，所述持续时间与所述频率的乘积为第二预设乘积，所述第一预设乘积大于第二预设乘积。

优选的，间断输出模式下，旋转阶段出现的持续时间和/或频率为固定值。

优选的，所述控制方法还包括，间断输出模式下，记录旋转阶段结束时表征输出轴负载参数的数值，控制器根据旋转阶段结束时的所述参数的数值控制下一个旋转阶段出现的状态。

与现有技术相比，本发明的电动工具在螺钉接近完全进入工件表面时输出轴间歇性的旋转，在输出轴静止时，操作者可清楚观察螺钉进入工件表面的状态，选择在螺钉恰好完全进入工件表面时手动停止对螺钉的进一步驱动，实现将螺钉准确打入工件表面。由于是操作者手动停止对螺钉的进一步驱动，因此在任何工况下，螺钉都能准确打入工件表面，提高了电动工具工作的准确性和通用性。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

图1是较佳实施方式的电动工具的结构示意图。

图2是图1中电动工具较佳实施方式的电路框图。

图3是图2中电动工具较佳实施方式的工作流程图。

10电动螺丝刀24扳机开关

12线路板26控制器

14壳体30传感器

16马达32电子开关

18电源40螺钉

22输出轴

具体实施方式

本发明的控制方法可应用于多种类型的电动工具，以下主要以电动螺丝刀10为具体实施方式进行说明。

如图1所示的电动螺丝刀10包括壳体14，设置在壳体14内的输出轴22，驱动输出轴22旋转的马达16，为马达16提供能量的电源18，以及设置在电源18与马达16之间的线路板12。电动螺丝刀10还包括设置在壳体14上的扳机开关24，扳机开关24与线路板12电性连接。线路板12根据扳机开关24的触发状态，控制输出轴22的转动与停止。输出轴22的末端可选择地连接螺钉40，在输出轴22的驱动下，螺钉40可逐步嵌入到工件表面。

如图2所示，线路板12进一步包括传感器30，控制器26，电子开关32，电压模块34。电压模块34将电源18的能量转换为适合线路板各部件工作的电压。传感器30检测表征输出轴22负载的参数，并将检测到的信号传递给控制器26。控制器26接收传感器30传递的信号，根据接收的信号控制输出轴22的工作状态。电子开关32具有断开状态和闭合状态，在断开状态下，电源18至马达16的能量传递被终止，在闭合状态下，电源18至马达16的能量传递被允许。在控制器26的作用下，输出轴22具有连续输出模式、间断输出模式、以及无输出模式。在连续输出状态下，输出轴22为连续旋转状态；在间断输出模式下，输出轴22交替出现旋转阶段和静止阶段；在无输出模式下，输出轴22为连续静止状态。

控制器26控制输出轴22出现旋转还是静止可以采取的方式有，如前所述的通过控制电子开关32的通与断的状态来控制输出轴22的旋转或静止；还可以在马达16与输出轴22之间设置电子离合结构，通过控制电子离合机构的离与合的状态控制输出轴22的旋转或静止。

控制器26通过电子开关32来控制输出轴22交替出现旋转阶段和静止阶段的具体方式有：1)通过发送间断的高频PWM信号给电子开关32实现输出轴22交替出现旋转阶段和静止阶段，当发送PWM信号时，电子开关32出现高频的通断，马达16为连续旋转，输出轴22为旋转阶段，当不发送PWM信号时，电子开关32为连续断开，马达16为连续静止，输出轴22为静止阶段；2)通过发送高电平/低电平信号给电子开关32实现输出轴22交替出现旋转阶段和静止阶段，当发送的信号为高电平信号时，电子开关32闭合，马达16为连续转动，输出轴22为旋转阶段，当发送的信号为低电平信号时，电子开关32为断开，马达16为连续静止，输出轴22为静止阶段；3)通过发送间断的低频PWM信号给电子开关32实现输出轴22交替出现旋转阶段和静止阶段，该低频的PWM信号为频率极低的交替出现的高电平及低电平信号，其中高电平信号出现时，电子开关32闭合，马达16为连续转动，输出轴22为旋转阶段，而低电平信号出现时，电子开关32为断开，马达16为连续静止，输出轴22为静止阶段。

扳机开关24具有触发状态和非触发状态。非触发状态下，控制器26控制电子开关32处于完全断开状态，电源18至马达16的能量传递被禁止，马达16保持停止状态，输出轴22相应的处于连续静止状态，即输出轴22处于无输出模式。触发状态下，控制器26控制电子开关32至少部分地处于闭合状态，电源18至马达16的能量传递部分的被允许，马达16处于连续旋转状态或间断旋转状态，输出轴22也相应的处于连续旋转状态或间歇旋转状态，即输出轴22处于连续输出模式或间断输出模式下。具体的，扳机开关24被触发的起始时刻，控制器26控制电子开关32闭合，马达16连续旋转，输出轴22进入连续输出模式，在此过程中，传感器30检测表征输出轴22负载的参数，并将检测结果传递给控制器26，控制器26对表征输出轴22负载的参数进行运算，判断表征输出轴22负载的参数的变化是否达到预设条件，当达到预设条件时，控制器26控制电子开关32交替出现闭合状态和完全断开状态，使得电源18至马达16的能量传递交替出现允许和完全禁止，进而使得输出轴22具有交替出现旋转阶段和静止阶段，即输出轴22进入间断输出模式。间断输出模式下，当操作者通过肉眼观察，确认螺钉40刚好完全打入工件表面时，控制扳机开关24回复到非触发状态。控制器26检测到扳机开关24回复到非触发状态后，控制电子开关32处于完全断开的状态，从而使马达16停转，使输出轴22进入无输出模式，不再进一步驱动螺钉40。当然，操作者也可以通过直接移开电动螺丝刀10，而避免电动螺丝刀10对螺钉40的进一步驱动。

所述预设条件为所述参数的二阶导数为正且大于或等于预设值。在其他实施方式中，所述预设条件还可以为所述参数的一阶导数为正且大于等于预设值，所述预设值为根据特定时间点上的输出轴22的负载大小设定的数值。所述预设条件还可以为所述参数与所述参数的二阶导数的乘积，还可以为所述参数或一阶导数或二阶导数与一个固定常数的乘积，参数或一阶导数或二阶导数的n次方，参数与相应一阶导数的乘积，二阶导数与相应一阶导数的乘积，二阶导数与相应一阶导数以及参数的乘积，一阶或二阶导数加上某个趋近于90的值后再求正切函数值(如tan(89+一阶或二阶导数))，一阶或二阶导数的余切函数值(如ctan(一阶或二阶导数))，或以任意值a为底数且数值1与一阶或二阶导数的差值为真数的对数函数值(如loga(1-一阶或二阶导数))在数值(即绝对值)上大于或等于其对应的阀值(该阀值为一正数)。也就是说，控制器26将参数的二阶导数的函数的数值与一个预定的阀值进行比较，当二阶导数的函数数值大于或者等于该预定的阀值时，控制器26控制输出轴22进入间断输出模式。本领域普通技术人员可以轻易想到的是，上述实施方式同样可应用于高阶导数，申请人在此不再予以赘述。

表征输出轴22负载的参数可以为流经马达16的电流，还可以是电压，如检测与马达16串联的电阻上的压降或马达16两端的压降或电源18两端的电压；或者是转速，如采用霍耳效应检测元件(HallSensor)来检测马达16或输出轴22的转速；或者是马达16的效率，如通过计算马达16的输出和输入功率比来检测马达16的效率；或者是电动螺丝刀10的效率，如通过计算电源18的输出功率和输出轴22的输出功率比来检测电动螺丝刀10的效率。优选的，表征输出轴22负载的参数为流经马达16的电流，因为电流与输出轴22受到的阻力矩具有最直接的对应关系。

间断输出模式下，输出轴22处于旋转阶段时，可以将螺钉40进一步嵌入到工件表面，在输出轴22为静止阶段时，操作者可以眼睛观察螺钉40嵌入工件表面的状态，并在判断螺钉40恰好完全嵌入工件表面时，移走电动螺丝刀10，或松开扳机开关24，停止对螺钉40的进一步驱动。由于在间断输出模式下，输出轴22存在间歇性的静止阶段，为操作者看清螺钉40相对工件表面的位置提供了可能，同时由于最后停止驱动螺钉40的时机由操作者手动操作，使得任何大小的螺钉40在任何硬度的工件上时，均能准确地嵌入到工件表面，因此具有该间断输出模式的电动螺丝刀10具有准确度高、适应性强的优点。

本发明还提供第二实施方式，相对第一实施方式的改进在于，控制器26记录预设时间点上表征输出轴负载的参数，间断输出模式下，控制器26根据记录的预设时间点的表征输出轴22的负载大小的参数调整旋转阶段出现的状态。具体的，本实施方式的电子电路与第一实施方式的电子电路基本相同，不同在于，控制器26测量电动螺丝刀10启动工作的时间，且读取在电动螺丝刀10启动工作后的预设时间点上传感器30传递给它的信号，并进一步判断表征输出轴22负载的参数与预设基准负载的大小，当表征输出轴22负载的参数大于预设基准负载时，表示输出轴22的负载较大，控制器26调整旋转阶段出现的状态，使得在预设时间内，输出轴22出现旋转阶段的累积的时间大于预设基准时间；而当表征输出轴22负载的参数小于或等于预设基准负载时，表示输出轴22的负载较小，控制器26调整旋转阶段出现的状态，使得在预设时间内，输出轴22出现旋转阶段的累积的时间小于或等于预设基准时间。其中，预设基准负载可以为包含第一预设基准负载、第二预设基准负载……数个数值的一组值，相应的，预设基准时间为包含第一预设基准时间、第二预设基准时间……数个数值的一组值。

控制器26根据输出轴22的负载大小调整旋转阶段出现的状态可以为以下三种方式中的任意一种。

第一种调节方式为控制器26根据预设时间点上的表征输出轴22负载的参数的大小调整输出轴22的旋转阶段出现的持续时间。具体的，控制器26测量电动螺丝刀10启动工作的时间，且读取在电动螺丝刀10启动工作后的预设时间点上传感器30传递给它的信号，并进一步判断表征输出轴22负载的参数与预设基准负载的大小，当预设时间点上的表征输出轴22负载的参数大于预设基准负载时，控制输出轴22旋转阶段的持续时间为第一预设持续时间，当预设时间点上的表征输出轴22负载的参数不大于预设基准负载时，控制输出轴22旋转阶段的持续时间为第二预设持续时间，第一预设持续时间大于第二预设持续时间。例如，控制器26读取预设时间点上流经马达16的电流，当预设时间点上的电流大于10A时，控制器26控制旋转阶段出现的持续时间为10ms；而当预设时间点上的电流小于或等于10A时，控制器26控制旋转阶段出现的持续时间为5ms。由于第一预设持续时间较长，因此按照第一预设持续时间出现旋转阶段可以导致在预设的时间段内输出轴22出现旋转阶段的累积时间较长。因此可以实现本发明的目的。

第二种调节方式为控制器26根据预设时间点上的表征输出轴22负载的参数的大小调整输出轴22出现旋转阶段的频率。具体的，控制器26测量电动螺丝刀10启动工作的时间，且读取在电动螺丝刀10启动工作后的预设时间点上传感器30传递给它的信号，并进一步判断表征输出轴22负载的参数与预设基准负载的大小，当预设时间点上的表征输出轴22负载的参数大于预设基准负载时，控制输出轴22旋转阶段出现的频率为第一预设频率，当预设时间点上的表征输出轴22负载的参数不大于预设基准负载时，控制输出轴22旋转阶段出现的频率为第二预设频率，第一预设频率大于第二预设频率。由于第一预设频率较大，因此按照第一预设频率出现旋转阶段可以导致在预设的时间段内输出轴22出现旋转阶段的累积时间较长。因此也可以实现本发明的目的。

第三种调节方式为控制器26根据预设时间点上的表征输出轴22负载的参数的大小同时调整输出轴22出现旋转阶段的持续时间和频率。具体的，控制器26测量电动螺丝刀10启动工作的时间，且读取在电动螺丝刀10启动工作后的预设时间点上传感器30传递给它的信号，并进一步判断表征输出轴22负载的参数与预设基准负载的大小，当预设时间点上的表征输出轴22负载的参数大于预设基准负载时，控制输出轴22旋转阶段的持续时间与频率的乘积为第一预设乘积，当预设时间点上的表征输出轴22负载的参数不大于预设基准负载时，控制输出轴22旋转阶段的持续时间与频率的乘积为第二预设乘积，第一预设乘积大于第二预设乘积。例如，控制器26在预设时间点上读取传感器30检测的流经马达16的电流，当预设时间点上的电流大于10A时，控制器26控制旋转阶段出现的持续时间为30ms，出现的频率为5Hz，因此第一预设乘积为150；而当预设时间点上的电流小于或等于10A时，控制器26控制旋转阶段出现的持续时间为10ms，出现的频率为10Hz，因此第二预设乘积为100。由于第一预设乘积较大，因此按照第一预设乘积出现旋转阶段可以导致在预设的时间段内输出轴22出现旋转阶段的累积时间较长。因此也可以实现本发明的目的。

本发明还提供第三实施方式，与第二实施方式不同的是，控制器26记录连续输出模式结束时，表征输出轴22的负载的参数，间断输出模式下，控制器26根据记录的表征输出轴22的负载的参数调整旋转阶段出现的状态。具体的，操作者触发扳机开关24由非触发状态切换至触发状态，控制器26控制电子开关32闭合，马达16从电源18获得能量，开始连续旋转，输出轴22进入连续输出模式。在连续输出模式下，传感器30将检测到的表征输出轴22的负载的参数传递给控制器26。控制器26判断表征输出轴22的负载的参数的变化满足预设条件时，控制输出轴22进入间断输出模式，同时记录此时表征输出轴22的负载的参数的数值，并判断表征输出轴22负载的参数与预设基准负载的大小，根据判断结果控制间断输出模式下输出轴22出现旋转阶段的持续时间和/或频率。具体的，当表征输出轴22负载的参数大于预设基准负载时，表示输出轴22的负载较大，控制器26调整旋转阶段出现的持续时间和/或频率，使得在预设时间内，输出轴22出现旋转阶段的累积的时间大于预设基准时间；而当表征输出轴22负载的参数小于或等于预设基准负载时，表示输出轴22的负载较小，控制器26调整旋转阶段出现的持续时间和/或频率，使得在预设时间内，输出轴22出现旋转阶段的累积的时间小于或等于预设基准时间。同样的，预设基准负载可以为包含第一预设基准负载、第二预设基准负载……数个数值的一组值，相应的，预设基准时间为包含第一预设基准时间、第二预设基准时间……数个数值的一组值。

控制器26根据输出轴22的负载大小调整旋转阶段出现的状态同样可以为第二实施方式中描述的三种方式中的任意一种。

本发明还提供第四实施方式，本实施方式中，可以根据第二实施方式或第三实施方式中介绍的方法记录表征输出轴22负载的参数，并根据记录的参数调整旋转阶段出现的状态。改进的地方在于，控制器26一旦根据前述方法记录的参数确定旋转阶段出现的持续时间和/或频率，在整个间断输出模式下，均按照此确定的持续时间和/或频率控制旋转阶段出现的持续时间和/或频率，即整个间断输出模式下，旋转阶段出现的持续时间和/或频率均为一个值，没有变化。

本发明还提供第五实施方式，本实施方式与第四实施方式的区别在于，控制器26根据前述方法记录的参数确定的持续时间和/或频率，仅为间断输出模式下，第一次出现旋转阶段的持续时间和/或频率，并非整个过程中，旋转阶段均按此确定的持续时间和/或频率出现。随后旋转阶段出现的持续时间和/或频率，按照以下方法确定，具体为，控制器26记录前一次旋转阶段结束时，表征输出轴22负载的参数的数值，并根据该数值确定下一次旋转阶段出现的持续时间和/或频率。按照本实施方式的方法，在整个间断输出模式下，相邻两次旋转阶段出现的持续时间和/或频率可能是不同的，这使得每次旋转阶段出现的方式更符合当前的工况需要。

本发明还提供第六实施方式，相对前述五个实施方式的改进在于电动螺丝刀10可以根据操作者按压扳机开关24的位置调整输出轴22的旋转速度。可以选择在输出轴22处于连续输出模式下，控制器26根据操作者按压扳机开关24的位置调整输出轴22的旋转速度，也可以选择在输出轴22处于间断输出模式下，控制器26根据操作者按压扳机开关24的位置调整旋转阶段时输出轴22的旋转速度，还可以选择在输出轴22处于连续输出模式下以及间断输出模式下，控制器26均会根据操作者按压扳机开关24的位置调整输出轴22的旋转速度。控制器26根据操作者按压扳机开关24的位置调整输出轴22的旋转速度的方式具体为，控制器26检测扳机开关24的位置，根据扳机开关24的位置，控制电子开关32的状态，调整电源18至马达16的能量传递，从而调整输出轴22的旋转速度。当电子开关32为可控硅时，通过控制可控硅的导通角的大小，进而控制输出轴22的旋转速度。当电子开关32为MOS管时，控制器26通过发送PWM信号给MOS管，并调整PWM信号的占空比，调整电源18至马达16的能量传递，从而调整输出轴22的旋转速度。优选的，电子开关32为MOS管，控制器26通过调整PWM信号的占空比调整输出轴22的旋转速度。本领域技术人员可以理解的是，除触发开关外，任何其他触发部件都可以作为控制器26调整输出轴22的旋转速度的触发信号，在此不再一一列举。

本发明还提供第七实施方式，其为第二实施方式与第六实施方式的结合。为便于对本实施方式进行说明，以下对本实施方式的相关部件的具体形式进行限定。具体的，电子开关32为MOS管，触发部件为扳机开关24，表征输出轴22负载的参数为电流为，预设基准负载为预设基准电流。控制器26输出的控制信号为PWM信号，间断输出模式下，控制器26输出的信号为间断的PWM信号，连续输出模式下，控制器26输出的信号为连续的PWM信号，无输出模式下，控制器26不输出PWM信号。连续输出模式及间断输出模式下，均根据扳机开关24的位置调整输出轴22的旋转速度。当扳机开关24回复到非触发状态时，输出轴22由间断输出模式进入无输出模式。本领域技术人员可以理解的是，上述限定仅为了描述便利，不是对本实施方式的限定，本实施方式同样适用于相关部件为其他形式的情形。

以下结合图3详细介绍第七实施方式的流程图，第一至六实施方式的工作流程，可参考本实施方式的工作流程，在此不再一一赘述。

如图3所示，步骤S0，初始化。

随后进入步骤S2，控制器26检测扳机开关24的位置。

随后进入步骤S4，判断扳机开关24是否处于触发状态，即操作者是否正在操控电动螺丝刀10，欲使其工作。当判断结果为是时，进入步骤S6；反之，当判断结果为否时，返回步骤S2。

步骤S6中，根据扳机开关24的位置，控制器26发送具有第一预设占空比的PWM信号给MOS管，实现根据扳机开关24的位置调整输出轴22的旋转速度。在此需要说明的是，由于此状态下的PWM信号的频率很高，在PWM信号的驱动下的MOS管为交替出现的短暂断开和短暂闭合，但其短暂的断开并不会导致输出轴22出现静止状态，其不同于MOS管的完全断开。

随后，进入步骤S8，控制器26读取预设时间点t1处传感器30检测的流经马达16的电流值，从而识别输出轴22负载的大小。控制器26内部设置计时器，计时器对马达16启动运行的时间进行计时，当马达16启动运行的时长刚好达到t1时长时，控制器26读取此时刻传感器30检测的流经马达16的电流值。

随后进入步骤S10，将检测到的电流值与预设基准电流进行比较，判断电流值是否大于预设基准电流，即判断输出轴22的负载相对基准负载的大小。

随后进入步骤S12，根据步骤S10的比较结果，确定输出轴22出现旋转阶段的持续时间。具体为，当电流值大于预设基准电流时，所述持续时间为第一预设持续时间T1，当电流值小于或等于预设基准电流时，所述持续时间为第二预设持续时间T2，其中第一预设持续时间T1大于第二预设持续时间T2。

预设基准电流也可以为一组数值不同的值，包括第一预设基准电流L1、第二预设基准电流L2、第三预设基准电流L3……。相应的，预设持续时间也为一组数值不同的值，包括第一预设持续时间T1、第二预设持续时间T2、第三预设持续时间T3、第四预设持续时间T4……。与此对应的方案为，当在预设时间点t1上检测到的电流小于L1时，预设持续时间设定为T1；当所述电流位于L1与L2之间时，预设持续时间设定为T2；当所述电流位于L2与L3之间时，预设持续时间设定为T3；当所述电流大于L3时，预设持续时间设定为T4……。由此得到的优势为，更精确地对输出轴22负载进行识别，并且相应的提供更匹配工况的间断输出模式。

根据第二实施方式中的第二调节方式和第三调节方式可知，在步骤S12中，也可以根据步骤S10的比较结果，确定输出轴22出现旋转阶段的频率，或确定输出轴22出现旋转阶段的频率与持续时间的乘积。从而使输出轴22在预设时间段内出现旋转阶段的累积时间与负载大小相对应。本实施方式中，仅以第二实施方式中的第一调节方式为例进行说明，第二调节方式和第三调节方式同样适用于本实施方式，但具体调节方法不再赘述。

步骤S12之后，进入步骤S14，持续检测流经马达16的电流。

随后进入步骤S16，判断电流的变化是否达到预设条件。所述预设条件同第一实施方式中所述，在此不再赘述。当判断结果为是时，进入步骤S20；反之，当判断结果为否时，返回步骤S14。

步骤S20中，控制器26控制MOS管的状态，使输出轴22进入间断输出模式，即交替出现静止阶段和旋转阶段。由于控制器26输出给MOS管的信号为PWM信号，则控制器26间歇性地输出PWM信号，即时而输出PWM信号，时而没有信号输出。与此对应的是，当有PWM信号输出时，马达16旋转，输出轴22为旋转状态，当没有PWM信号输出时，马达16静止，输出轴22为静止状态。步骤S20进一步包括步骤S200至S206。

进入步骤S20后，首先进入步骤S200，控制器26根据步骤S12中确定的预设持续时间，设定每次输出PWM信号的时间长度，从而控制输出轴22出现旋转阶段的持续时间。

在此需要说明的是，若根据连续输出模式结束时传感器30检测的表征输出轴22负载的参数的大小来确定旋转阶段出现的持续时间和/或频率，即如第三实施方式中介绍的方法来确定旋转阶段出现的持续时间和/或频率，则步骤S8至S12取消，同时步骤S200之前需增加如下三个步骤：步骤1)，控制器26读取连续输出模式结束时，传感器30检测的流经马达16的电流，亦即流经马达16的电流的变化达到预设条件的时刻下，流经马达16的电流；步骤2)将读取的流经马达16的电流与预设基准电流进行比较，并判断是否大于预设基准电流；步骤3)根据步骤2)的比较结果，确定输出轴22的旋转阶段出现的持续时间。在该三个步骤结束后，进入步骤S200。

随后进入步骤S202，控制器26检测扳机开关24的位置。

随后进入步骤S204，控制器26根据扳机开关24的位置，在输出PWM信号的时间里，输出具有第二预设占空比的PWM信号，从而使得间断输出模式下，输出轴22在旋转阶段时的旋转速度根据扳机开关24的位置设定。

随后，进入步骤S206，控制器26检测扳机开关24是否进入非触发状态。当判断结果为否时，扳机开关24仍处于触发状态，说明操作者仍希望维持马达16的旋转，因此返回步骤S200；反之，当判断结果为是时，说明操作者欲停止马达16的旋转，因此进入步骤S24。

步骤S24中，控制器26终止输出PWM信号，从而控制MOS管处于持续的断开状态，即终止电源18至马达16的能量传递，马达16停止旋转，输出轴22进入无输出模式。无输出模式下，输出轴22为连续静止状态。

步骤S24之后，进入步骤S26，终止整个工作流程。

在此，需要说明的是，本实施方式中，根据预设时间点上流经马达16的电流或连续输出模式结束时流经马达16的电流确定间断输出模式下的旋转阶段出现的持续时间后，该持续时间为固定值，在整个间断输出模式下不会改变。本领域技术人员可以理解的是，根据前述第五实施方式的介绍，前述确定的持续时间可以为变化值，变化的方式为根据前一次旋转阶段结束时流经马达16的电流大小，确定下一次旋转阶段出现的持续时间。此时，需要在S204与步骤S206之间增加如下步骤：步骤4)判断PWM信号是否输出结束，即判断输出轴22是否进入静止阶段，当判断结果为否时，返回步骤S202，当判断结果为是时，进入步骤S206。同时在步骤S206判断为否的情况下，不返回步骤S202，而是增加如下步骤：步骤5)控制器26读取前一时刻记录的流经马达16的电流；步骤6)根据步骤5)读取的输出轴22的负载设定间断输出模式下的旋转阶段出现的持续时间。步骤6)之后，进入S200。

上述以电动螺丝刀10为例进行说明，当然，本发明的控制方法也可以应用于其他电动工具，如电钻、电动扳手等。由于这种应用对于本领域的普通技术人员而言，可通过上述实施方式轻易实现，所以申请人在此不再予以赘述。

Claims (17)

1.电动工具包括，输出轴，

马达，驱动输出轴；

电源，为马达提供能量；

传感器，检测表征输出轴负载的参数；

控制器，接收传感器传递的信号，根据传感器传递的信号控制输出轴的状态；其特征在于，所述输出轴具有连续输出模式和间断输出模式，在连续输出模式下，输出轴为连续旋转状态，在间断输出模式下，输出轴交替出现旋转阶段和静止阶段，当表征输出轴负载的参数的变化满足预设条件时，控制器控制输出轴进入间断输出模式。

2.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述预设条件为表征输出轴负载的参数的二阶导数或高阶导数为正且大于或等于预设值。

3.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述预设条件为表征输出轴负载的参数的二阶导数或高阶导数的函数为正且大于或等于预设值。

4.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述表征输出轴负载的参数为流经马达的电流、马达的旋转速度、马达两端的电压、或电动工具的效率中的一个。

5.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，控制器记录预设时间点上表征输出轴负载参数的数值，间断输出模式下，控制器根据记录的所述参数的数值控制控制旋转阶段出现的状态。

6.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，控制器记录连续输出模式结束时表征输出轴负载参数的数值，间断输出模式下，控制器根据记录的所述参数的数值控制旋转阶段出现的状态。

7.根据权利要求5或6所述的电动工具，其特征在于，控制器根据记录的所述参数的数值控制旋转阶段出现的持续时间。

8.根据权利要求7所述的电动工具，其特征在于，当记录的所述参数的数值大于预设基准负载时，旋转阶段的持续时间为第一预设持续时间，当所述记录的参数的数值小于或等于预设基准负载时，旋转阶段的持续时间为第二预设持续时间，所述第一预设持续时间大于第二预设持续时间。

9.根据权利要求5或6所述的电动工具，其特征在于，控制器根据记录的所述参数的数值控制旋转阶段出现的频率。

10.根据权利要求5或6所述的电动工具，其特征在于，控制器根据记录的所述参数的数值控制旋转阶段出现的持续时间和频率。

11.根据权利要求10所述的电动工具，其特征在于，当记录的所述参数的数值大于预设基准负载时，所述持续时间与所述频率的乘积大于第一预设乘积，当所述记录的参数的数值小于或等于预设基准负载时，所述持续时间与所述频率的乘积为第二预设乘积，所述第一预设乘积大于第二预设乘积。

12.根据权利要求5或6所述的电动工具，其特征在于，间断输出模式下，旋转阶段出现的持续时间和/或频率为固定值。

13.根据权利要求5或6所述的电动工具，其特征在于，间断输出模式下，控制器记录旋转阶段结束时表征输出轴负载参数的数值，控制器根据旋转阶段结束时的所述参数的数值控制下一个旋转阶段出现的状态。

14.一种电动工具的控制方法，特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

控制电动工具进入连续输出模式，连续输出模式下输出轴为连续旋转状态；

检测表征输出轴负载的参数；

判断所述参数的变化是否满足预设条件；

当所述参数的变化满足预设条件时，控制电动工具进入间断输出模式，间断输出模式下，输出轴交替出现静止阶段和旋转阶段。

15.根据权利要求14所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括，记录预设时间点上表征输出轴负载参数的数值，间断输出模式下，根据记录的所述参数的数值控制控制旋转阶段出现的状态。

16.根据权利要求14所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括，记录连续输出模式结束时表征输出轴负载参数的数值，间断输出模式下，根据记录的所述参数的数值控制旋转阶段出现的状态。

17.根据权利要求14所述的控制方法，其特征在于，所述预设条件为表征输出轴负载的参数的二阶导数、高阶导数、二阶导数的函数、或高阶导数的函数为正且大于或等于预设值。