CN106560996A - 马达的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种马达的控制装置，在通过互补PWM驱动马达的控制装置中，抑制在马达驱动时流动再生电流、电源电压上升。控制装置具备操作部(22)、桥电路(32)、和控制部(36)，控制部若从操作部(22)被输入驱动指令，则根据马达(10)的旋转位置来选择桥电路内形成马达的通电路径的高侧以及低侧的开关元件。控制部能够选择性地执行无互补PWM和互补PWM，在该无互补PWM中，使选择出的2个开关元件中的一个成为接通状态，并通过PWM信号驱动另一个，在该互补PWM中，除了与无互补PWM同样的控制之外，还通过反相的PWM信号驱动与通过PWM信号而被驱动的开关元件连接于相同的马达端子的开关元件。

Description

马达的控制装置

技术领域

本发明涉及对形成向马达的通电路径的桥电路内的开关元件进行PWM(pulsewidth modulation：脉冲宽度调制)控制的马达的控制装置。

背景技术

这种控制装置具备桥电路，该桥电路具有分别连接在马达的多个端子与直流电源的正极侧以及负极侧之间的多个开关元件(多个高侧开关以及多个低侧开关)。

而且，在马达驱动时，根据马达的旋转位置来选择通电路径的形成所使用的高侧开关和低侧开关，使一个成为接通状态，通过规定占空比的PWM信号使另一个接通/断开，对流动于马达的电流进行PWM控制。

另外，作为PWM控制，已知的有通过PWM信号不仅使从直流电源向马达的通电路径上的开关元件接通/断开，还使与该开关元件连接于相同的马达端子的开关元件在相反方向上接通/断开的控制方式(例如参照专利文献1)。

该控制方式被称为互补PWM，与通过PWM信号使一个开关元件接通/断开的无互补PWM相比，能够抑制桥电路的温度上升。

换句话说，在桥电路内的开关元件上并联连接有二极管，该二极管用于在通过其它开关元件将向马达的通电路径切断时，通过马达绕组中所积蓄的能量，使电流从直流电源的负极侧朝向正极侧流动。

因此，在无互补PWM中，在通过PWM信号被接通/断开的开关元件成为断开状态时，以电流继续流动于马达绕组的方式在与该开关元件连接于相同的马达端子的开关元件的二极管中流动电流。

像这样在电流流动于二极管的情况下，二极管因内部电阻而发热，设置有二极管的开关元件(进而桥电路)温度上升。

与此相对，在互补PWM中，若从直流电源向马达的通电路径上的开关元件通过PWM信号成为断开状态，则与该开关元件连接于相同的马达端子的开关元件成为接通状态，使得电流流动。

结果，根据互补PWM，能够抑制马达驱动时流动于二极管的电流，并抑制由于二极管的发热而产生的开关元件(进而桥电路)的温度上升。

专利文献1：日本特开2009－261223号公报

另外，在互补PWM中，在向马达的通电路径上的开关元件通过PWM信号成为断开状态时，与该开关元件连接于相同的马达端子的开关元件、和通电路径上的另外一个开关元件成为接通状态。

在该状态下，由成为接通状态的2个开关元件(2个高侧开关或者2个低侧开关)和马达绕组形成闭环，在该闭环内回流电流。

而且，在该闭环中，电流不光在驱动马达的正向上，也能够在制动马达的反向上流动。

因此，在马达驱动开始时，马达正在旋转的情况下，若PWM信号的占空比小于与马达的旋转速度匹配的占空比，则在上述闭环中，驱动电流的回流结束之后，因通过马达的旋转所产生的感应电压而流动反向的电流。

该反向的电流是使马达产生制动力的制动电流，在制动电流流动时，若切换PWM信号的接通/断开，则电流不能够在上述闭环中回流，而流动向电源的再生电流，电源电压上升。

发明内容

在本发明的一方面，目的在于在通过互补PWM驱动马达的控制装置中，抑制在马达驱动时流动再生电流而使电源电压上升。

本发明的马达的控制装置具备用于输入马达的驱动指令的操作部、由切换向马达的通电路径的多个开关元件构成的桥电路、以及控制部。

若从操作部被输入驱动指令，则控制部根据马达的旋转位置来选择桥电路内形成从直流电源的正极侧至负极侧的马达的通电路径的正负一对的开关元件。而且，使该选择出的一个开关元件成为接通状态，并通过PWM信号使另一个开关元件接通/断开。

结果，根据PWM信号的占空比对流动于马达的电流(进而马达的旋转状态)进行控制(PWM控制)。

另外，控制部选择性地执行无互补PWM以及互补PWM中的任意一个，作为PWM控制。

换句话说，在无互补PWM中，控制部通过PWM信号使作为形成马达的通电路径的开关元件而被选择的正负一对开关元件中的仅另一个开关元件接通/断开。

另外，在互补PWM中，通过PWM信号不仅使该另一个开关元件接通/断开，还使与另一个开关元件连接于相同的马达端子的开关元件以接通/断开状态与另一个开关元件的接通/断开状态相反的方式接通/断开。

这样，根据本发明的马达的控制装置，控制部能够选择性地执行互补PWM和无互补PWM中的任意一个，作为马达的PWM控制。

因此，例如如上所述构成为在利用互补PWM而流动再生电流的条件下，选择无互补PWM，由此能够减少再生电流，抑制电源电压的上升。

在此，控制部对马达控制的切换(换句话说，无互补PWM和互补PWM的切换)可以根据马达的状态来进行。

另外，控制部可以被构成为在操作部被操作时，基于马达的状态来切换马达的控制。

更具体而言，例如控制部可以在操作部被操作时，若马达正在旋转，则选择无互补PWM。

这样，在马达正在旋转的状态下，从操作部被输入驱动指令而开始驱动马达时，能够抑制马达通过互补PWM被驱动。

因此，在马达正在旋转时，能够抑制通过比与该旋转速度匹配的占空比小的占空比的PWM信号执行互补PWM而使流动再生电流，电源电压上升。

此外，控制部可以被构成为在操作部被操作时，若马达没有旋转，则选择互补PWM。

接下来，控制部可以被构成为正在通过无互补PWM控制马达时，若向互补PWM的切换条件成立，则将马达的控制切换为互补PWM。

这样，通过切换条件的设定，能够防止由于互补PWM产生再生电流这一问题，并且能够执行互补PWM，能够发挥通过互补PWM而获得的效果。

换句话说，通过执行互补PWM，能够抑制桥电路内与开关元件并联连接的二极管发热，开关元件进而桥电路的温度上升。

另外，在这样设定切换条件的情况下，控制部可以被构成为若马达的驱动时间比设定时间长，则作为切换条件成立，将马达的控制切换为互补PWM。

另外，控制部可以被构成为若从操作部被输入驱动指令开始的经过时间比设定时间长，则作为切换条件成立，将马达的控制切换为互补PWM。

换句话说，可以认为若马达的驱动时间、驱动指令输入的经过时间变长，则通过该期间的无互补PWM，马达的旋转速度被控制为与PWM信号的占空比对应的旋转速度，即使切换为互补PWM也不会产生再生电流。

因此，若将向互补PWM的切换条件设定为马达的驱动时间、驱动指令输入的经过时间，则能够抑制在向互补PWM切换后流动再生电流，并抑制电源电压上升。

接下来，控制部可以被构成为基于流动于马达的电流来判断PWM控制的切换条件是否成立。

更具体而言，例如控制部可以被构成为若流动于马达的电流成为预先设定的阈值电流以上，则判断为切换条件成立，将马达的控制切换为互补PWM。

换句话说，可以认为在马达驱动时，若流动于马达的电流成为阈值以上，则马达的旋转速度上升至与驱动指令对应的旋转速度，马达以与PWM信号的占空比对应的旋转速度被驱动。

因此，即使基于流动于马达的电流来设定向互补PWM的切换条件，也能够抑制在向互补PWM切换后流动再生电流，并抑制电源电压上升。

另外，控制部可以被构成为基于马达的旋转速度来判断切换条件是否成立。例如，控制部可以被构成为若马达的旋转速度高于马达开始驱动时的旋转速度，则判断为切换条件成立，将马达的控制切换为互补PWM。

换句话说，可以认为在马达开始驱动后，若马达的旋转速度高于驱动开始时的旋转速度，则马达以与PWM信号的占空比对应的旋转速度被驱动。

因此，即使基于马达的旋转速度来设定向互补PWM的切换条件，也能够抑制向互补PWM切换后流动再生电流，并抑制电源电压上升。

另一方面，在操作部被构成为能够输入对马达的旋转速度下指令的速度指令作为马达的驱动指令的情况下，控制部可以被构成为基于来自该操作部的速度指令将马达的控制切换为无互补PWM或者互补PWM。

该情况下，控制部可以在来自操作部的速度指令为使马达的旋转停止或减速的指令时，从互补PWM切换为无互补PWM。

换句话说，在来自操作部的指令为使马达的旋转停止或减速的指令时，马达被减速运转(制动控制)。

而且，在该减速运转时，若将马达的控制切换为无互补PWM，则之后，在从操作部被输入使马达的旋转加速(上升)的指令时，能够利用无互补PWM再次开始马达的驱动。

因此，在马达的减速运转时再次开始马达的驱动的情况下，能够抑制通过比与马达的旋转速度匹配的占空比小的占空比的PWM信号执行互补PWM而使流动再生电流，电源电压上升。

另外，接下来，控制部可以被构成为在将马达的控制切换为无互补PWM或者互补PWM时，以另一个开关元件的接通/断开时间的比率不变化的方式对PWM信号的占空比进行修正。

这样，能够抑制从无互补PWM切换为互补PWM或者向其相反方向的PWM控制的控制方式时，另一个开关元件的接通/断开时间的比率(占空比)发生变化，使流动于马达的电流发生变动。

换句话说，各开关元件的PWM信号设定滞后时间，以使在互补PWM中，通过PWM控制而被接通/断开的2个开关元件(高侧开关和低侧开关)不会同时成为接通状态。

因此，像本发明这样，在无互补PWM和互补PWM之间切换马达的控制的情况下，可以认为根据情况，另一个开关元件的接通/断开时间的比率(占空比)根据该控制的切换而变化。

与此相对，若如上述那样修正PWM信号的占空比，则在切换马达的控制时，能够抑制另一个开关元件的接通/断开时间的比率(占空比)发生变化，并抑制流动于马达的电流发生变动。

附图说明

图1是表示实施方式的电动工具1的概要结构的说明图。

图2是表示设置于电动工具的马达驱动电路的构成的框图。

图3表示控制电路中为了马达控制而执行的控制处理的流程图。

图4是表示图3所示的马达控制处理的详细情况的流程图。

图5是表示通过控制电路执行的互补PWM授权设定处理的流程图。

图6是表示PWM控制的切换动作以及电源电压、电流的变化的时间图。

图7是表示PWM控制的切换时机下的驱动信号的变化的时间图。

图8是表示通过互补PWM驱动马达的现有装置中的电源电压、电流的变化的时间图。

图9是表示互补PWM授权设定处理的变形例1的流程图。

图10是表示互补PWM授权设定处理的变形例2的流程图。

图11是表示互补PWM授权设定处理的变形例3的流程图。

附图标记说明

1…电动工具，2…工具主体，3…电池组，4…把持部，5…刀片夹，6…刀片，7…触发器，8…锁止按钮，10…马达，12…传递机构，20…马达驱动电路，22…触发器SW，24…电池电压检测部，26…电流检测电路，28…转子位置检测电路，29…旋转传感器，30…电池，32…桥电路，34…门电路，36…控制电路，38…存储器，40…调节器，Q1～Q3…开关元件(高侧开关)，Q4～Q6…开关元件(低侧开关)，D1～D6…二极管。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

如图1所示，本实施方式的电动工具1是切割木材、金属等被加工材料所利用的往复锯，具备工具主体2和电池组3。工具主体2的端部以能够装卸电池组3的方式构成。图1示出电池组3安装于工具主体2的状态。

工具主体2具备把持部4、刀片夹5、刀片6、触发器7、锁止按钮8、马达10、传递机构12、以及马达驱动电路20。其中，马达10、传递机构12、以及马达驱动电路20被收容在工具主体2的框体内部。

把持部4是使用电动工具1的使用者在其使用时用手握持的部分。刀片6是用于切割被加工材料的长条细板状的金属部件，长边方向一端侧装卸自由地被固定在从工具主体2的框体突出的刀片夹5上。

在刀片6中，在沿着长边方向的一边形成有锯条，刀片夹5通过马达10的旋转力而沿刀片6的长边方向往复移动，由此能够通过刀片6切割被加工材料。

触发器7是为了指令刀片6的往复驱动(换言之马达10的驱动)而由使用者操作的操作部。若使用者对触发器7进行拉动操作，则工具主体2的框体内部的触发器开关22(参照图2)成为接通状态，马达10旋转从而刀片6进行工作(往复驱动)。

锁止按钮8是用于允许或者禁止触发器7的拉动操作的按钮。若使锁止按钮8为上锁侧的状态则不能够对触发器7进行拉动操作，若使锁止按钮8为非上锁侧的状态则能够对触发器7进行拉动操作。

马达10通过来自电池组3的电力而旋转。马达10的旋转力经由传递机构12以及刀片夹5传递至刀片6。传递机构12将马达10的旋转运动转换为直线运动，并传递至刀片夹5(进而刀片6)。

刀片6的驱动速度与马达10的旋转速度大致处于线形关系，马达10的旋转速度越大，刀片6的驱动速度也越大。

马达驱动电路20是用于从电池组3内的电池30接受电力供给而对马达10(在本实施方式中为3相无刷马达)进行驱动控制的电路。

如图2所示，马达驱动电路20具备桥电路32、门电路34、控制电路36、以及调节器40。

桥电路32是用于从电池30接受电力供给而使电流流动于马达10的各相绕组的电路，在本实施方式中，被构成为由6个开关元件Q1～Q6构成的3相全桥电路。

在桥电路32中，3个开关元件Q1～Q3在马达10的各端子U、V、W和与电池30的正极侧连接的电源线(正极侧电源线)之间被设置为所谓的高侧开关。

另外，其它的3个开关元件Q4～Q6在马达10的各端子U、V、W和与电池30的负极侧连接的接地线之间被设置为所谓的低侧开关。

开关元件Q1～Q6在本实施方式中由n沟道的MOSFET构成。因此，在构成开关元件Q1～Q6的FET的漏极－源极间并联连接从源极朝向漏极成为顺向的二极管D1～D6(所谓寄生二极管)。

因此，这些各二极管D1～D6能够在对应的开关元件Q1～Q6为断开状态时，在与从电池30的正极侧至负极侧的正向相反的方向上流动电流。

门电路34按照从控制电路36输出的控制信号使桥电路32内的各开关元件Q1～Q6接通/断开，由此使电流流动于马达10的各相绕组，并使马达10旋转。

控制电路36由以CPU、ROM、RAM等为中心的MCU(Micro Control Unit：微控制单元)构成，并经由门电路34来控制马达10的驱动以及制动。

在控制电路36中设置有用于对成为控制对象的马达10、马达驱动电路20的状态(异常等)进行存储的非易失性的存储器38。

另外，在控制电路36连接有触发器开关(以下，将开关记载为SW)22、电池电压检测部24、电流检测电路26、以及转子位置检测电路28。

触发器SW22被构成为在触发器7正在被操作时成为接通状态，电阻值根据触发器7的操作量(拉动量)变化。

另外，电池电压检测部24是用于对从电池组3输入至马达驱动电路20的电池电压进行检测的部件。

电流检测电路26被设置在从桥电路32至接地线的向马达10的通电路径上，是用于对流动于马达10的电流进行检测的电路。

另外，转子位置检测电路28是用于通过对来自设置于马达10的旋转传感器29的检测信号进行波形整形来检测马达10的旋转位置(换言之旋转角度)的电路。

换句话说，旋转传感器29具备被配置在马达10的转子的周围的3个霍尔传感器。而且，从这3个霍尔传感器输出转子每旋转电角180度，增减方向就颠倒的、与马达10的U相、V相、W相对应的霍尔信号。

转子位置检测电路28通过对这些各相U、V、W的霍尔信号进行波形整形，生成转子的电角每180度，正负就颠倒的脉冲状的霍尔信号(参照图6)，从各霍尔信号的边沿按照电角60度间隔检测马达10(详细而言为转子)的旋转位置。

此外，从转子位置检测电路28对控制电路36输入波形整形后的各相U、V、W的霍尔信号，控制电路36根据各霍尔信号的信号电平检测马达10的旋转位置。

调节器40从电池30接受电源供给而生成马达驱动电路20内的各部的动作用电源电压(直流恒电压)。以控制电路36为代表，马达驱动电路20内的各部将来自调节器40的动作用电源电压作为电源进行动作。

接下来，对在控制电路36中，为了控制马达10的驱动以及制动而执行的控制处理进行说明。

其中，在本实施方式中，马达驱动电路20相当于本发明的马达的控制装置，控制电路36作为本发明的控制部发挥作用。

如图3所示，控制电路36以规定的控制周期(时基)反复执行S120～S140(S表示步骤)这一系列的处理。

即，控制电路36通过在S110中判断是否经过了时基，等待经过规定的控制周期，若在S110中判断为经过了时基，则转移至S120。

在S120中，执行通过确认触发器SW22的接通/断开状态来检测使用者对触发器SW22的操作的开关操作检测处理，并转移至S130。

在S130中，执行对表示在触发器SW22为接通状态时所输入的触发器7的操作量的信号、来自电池电压检测部24以及电流检测电路26的检测信号进行A/D转换并采用的A/D转换处理。

然后，在接下来的S140中，执行基于S120、S130中读入的触发器SW22的接通、断开状态、触发器7的操作量、电池电压、电流等来控制马达10的驱动以及制动的马达控制处理，并转移至S110。

如图4所示，在该马达控制处理中，在S210中判断触发器SW22是否是接通状态，若触发器SW22不是接通状态，则没有从外部(使用者)输入马达10的驱动指令，所以转移至S230。

另外，若在S210中判断为触发器SW22是接通状态，则转移至S220，并基于上述的电池电压、电流来判断是否能够驱动马达10。而且，若能够驱动马达10，则转移至S250，若不能够驱动马达，则转移至S230。

在S230中，执行马达驱动停止处理，在该马达驱动停止处理中，根据上述的霍尔信号的变化，判断当前马达10是否正在旋转，在马达10正在旋转的情况下，使制动电流流动于马达10而使制动力产生直至马达10的旋转停止为止。然后，在接下来的S240中，清除后述的互补PWM授权标志，结束该马达控制处理。

此外，在马达驱动停止处理中，例如若触发器SW22成为断开状态，则实施基于2相短路制动的软制动。而且，在之后若经过规定时间或者马达10减速至规定旋转状态，则将制动控制从软制动切换为3相短路制动，使马达10停止。

另外，互补PWM授权标志是当驱动马达10时，表示是否允许互补PWM中的PWM控制的标志。

然后，在S250中，执行互补PWM授权设定处理，在该互补PWM授权设定处理中，基于马达10的状态来判定是否允许互补PWM的执行，并在允许互补PWM的执行的情况下，设置互补PWM标志。

该互补PWM授权设定处理在本实施方式中按照图5所示的顺序执行。

即，在互补PWM授权设定处理中，首先在S310中，判断当前是否正在驱动马达10。而且，若正在驱动马达10，则转移至S320，判断马达驱动时间(详细而言为从开始驱动马达10之后的经过时间)是否超过了预先设定的设定时间。

此外，对于该设定时间，预先通过实验或模拟设定有马达10正在减速运转时触发器SW22成为接通状态而开始了马达10的驱动时，不产生再生电流所需的时间。

在S320中，若判断为马达驱动时间超过了设定时间，则转移至S330，设置互补PWM授权标志，结束互补PWM授权设定处理。

另外，在S310中判断为马达10不是驱动中或者在S320中判断为马达驱动时间未超过设定时间的情况下，不执行S330的处理而结束互补PWM授权设定处理。

若这样执行互补PWM授权设定处理，则转移至S260，判断是否设置有互补PWM授权标志。

而且，若未设置互补PWM授权标志，则转移至S270，执行通过无互补PWM驱动马达10的马达驱动处理，结束马达控制处理。

在基于该无互补PWM的马达驱动处理中，利用霍尔信号的每个边沿(马达10每旋转电角60度)所实施的中断处理来控制被设定为通电路径形成用的开关元件的高侧开关以及低侧开关的接通/断开状态。

换句话说，如图6、图7所示，在像本实施方式这样的3相无刷马达的PWM控制中，基于霍尔信号，马达10每旋转电角60度，就切换向马达10的通电路径，并通过PWM信号控制流动于该通电路径的电流。

另外，在无互补PWM中，使被选择为马达10的通电路径的高侧开关和低侧开关中一个成为接通状态，并通过规定占空比的PWM信号周期性地使另一个接通/断开。

因此，在S270中，首先，以马达10成为与触发器7的操作量对应的旋转状态的方式对用于控制向马达10的通电电流的占空比进行运算。

而且，针对门电路34输出控制信号，该控制信号用于使形成向马达10的通电路径的2个开关元件中的一个为接通状态，并通过与上述运算出的占空比对应的PWM信号使另一个接通/断开。

其中，在图6中，马达10每旋转电角60度，就依次选择Q1和Q5、Q5和Q3、Q3和Q4、Q4和Q2、Q2和Q6、Q6和Q1，作为形成通电路径的开关元件。

而且，通过S270中的基于无互补PWM的马达驱动处理，选择出的2个开关元件中，前者的开关元件被保持为接通状态，后者的开关元件通过PWM信号而被接通/断开。

接下来，若在S260中判断为设置有互补PWM授权标志，则转移至S280，判断是否是刚设置互补PWM授权标志之后，换言之判断当前是否是将PWM控制切换为互补PWM的切换时机。

而且，若是向互补PWM的切换时机，则转移至S290，对使桥电路32内的开关元件接通/断开的PWM信号的占空比(驱动占空比)进行修正，并转移至S300。

另外，若不是向互补PWM的切换时机，换句话说，若基于互补PWM的控制已经开始，则保持原样转移至S300。而且，在S300中，执行通过互补PWM驱动马达10的马达驱动处理，结束马达控制处理。

在基于该互补PWM的马达驱动处理中，除了使作为通电路径形成用而被选择的2个开关元件中一个为接通状态，并通过PWM信号使另一个接通/断开的与无互补PWM相同的控制之外，还执行如下的控制。

换句话说，将桥电路32内与通过PWM信号而被接通/断开的另一个开关元件连接于相同的马达10的端子的另外一个开关元件控制为接通/断开状态与另一个开关元件相反。

即，在无互补PWM中，与霍尔信号同步地依次选择开关元件Q1和Q5、Q5和Q3、Q3和Q4、Q4和Q2、Q2和Q6、Q6和Q1，并通过PWM信号使后者的开关元件Q5、Q3、Q4、Q2、Q6、Q1接通/断开。

与此相对，在互补PWM中，还设定与电流控制用的开关元件Q5、Q3、Q4、Q2、Q6、Q1串联连接的开关元件Q2、Q6、Q1、Q5、Q3、Q4，作为互补PWM用的开关元件(参照图6、图7)。

而且，通过逻辑与电流控制用的PWM信号相反的反相的PWM信号使被设定为该互补PWM用的开关元件的开关元件Q2、Q6、Q1、Q5、Q3、Q4接通/断开(参照图7)。

另外，也可以认为在互补PWM中，由于使桥电路32内在电源线与接地线之间串联连接的高侧开关和低侧开关交替地为接通状态，所以各开关同时成为接通状态。

因此，门电路34设定滞后时间，该滞后时间用于在使上述2个开关交替地为接通状态时，使驱动信号暂时成为相同电平(低电平)，以使切换向各开关的驱动信号时两个开关不会同时成为接通状态。

然而，也可以认为若这样设定滞后时间，则在将控制从无互补PWM切换为互补PWM时，为了电流控制而被接通/断开的开关元件的接通时间以滞后时间的量发生变化，流动于马达的电流发生变动。

因此，在本实施方式中，在将马达10的控制从无互补PWM向互补PWM切换时，在S290中对PWM信号的占空比(驱动占空比)进行修正。换句话说，在S290中，通过由门电路34所设定的滞后时间，抑制通过PWM信号而被接通/断开的通电用的开关元件的接通时间发生变动。

如以上说明那样，在本实施方式的电动工具1中，在触发器SW22成为接通状态时，根据是否设置有互补PWM授权标志来切换通过无互补PWM驱动马达10还是通过互补PWM驱动马达10。

另外，互补PWM授权标志在触发器SW22为断开状态，马达10被减速运转或被停止时清除，所以在触发器7被操作时，通过无互补PWM开始马达10的驱动。

而且，若马达10的驱动开始后的经过时间(马达驱动时间)超过设定时间，则设置互补PWM授权标志，将马达10的控制从无互补PWM切换为互补PWM。

因此，如图6所示，在马达10通过制动控制(在图中为2相短路制动)正在减速运转时，在时刻t1，触发器SW22成为接通状态，在开始驱动马达10时必定会必选择无互补PWM。

这样，根据本实施方式的电动工具1，不会像图8所示的现有例那样，在马达10的旋转中在时刻t1触发器7被操作，在开始驱动马达10时，通过互补PWM开始马达10的驱动。

因此，能够抑制通过互补PWM开始马达10的驱动，在互补PWM用的开关元件为接通状态时，桥电路32内在与使马达10产生驱动力的方向相反的方向上流动制动电流。

因此，根据本实施方式的电动工具1，能够抑制在马达10开始驱动时，在桥电路32内流动制动电流，该制动电流作为再生电流而在作为直流电源的电池30侧再生，使得电源电压上升。

另外，在本实施方式中，在马达10开始驱动后，若经过作为不再流动再生电流所需的时间而预先设定的设定时间，则马达10的控制从无互补PWM切换为互补PWM。

因此，也能够抑制因设置在开关元件Q1～Q6的二极管D1～D6的发热，导致开关元件Q1～Q6进而桥电路32的温度上升。

另外，在从无互补PWM向互补PWM切换时，通过互补PWM所设定的滞后时间，以通过PWM信号而被接通/断开的电流控制用的开关元件的接通时间不变化的方式对PWM信号的占空比进行修正。

因此，根据本实施方式，通过将马达10的控制从无互补PWM切换为互补PWM，能够抑制流动于马达10的电流发生变化。

以上，对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够采用各种方式。

例如在上述实施方式中，在互补PWM授权设定处理中，马达10被驱动，若该驱动开始后的经过时间超过设定时间，则判断为向互补PWM的切换条件成立，设置互补PWM授权标志。

对此，互补PWM授权设定处理也可以按照图9～图11所示的变形例1～3的顺序执行。

即，在图9所示的变形例1的互补PWM授权设定处理中，在马达10正在驱动时(S310－是)，判定马达电流是否超过了预先设定的设定电流(S322)。而且，若马达电流超过设定电流，则判断为互补PWM的执行条件成立，设置授权标志(S330)。

另外，在图10所示的变形例2的互补PWM授权设定处理中，在马达10正在驱动时(S310－是)，判断马达10的转速(速度)是否没有变化(换言之，马达10的旋转是否稳定)(S324)。而且，若马达10的转速没有变化，则判断为互补PWM的执行条件成立，设置授权标志(S330)。

另外，在图11所示的变形例3的互补PWM授权设定处理中，在S310中判断触发器7是否被操作，若触发器7被操作，则转移至S326。而且，在S326中判断触发器7的操作时间是否了预先设定的设定时间，若操作时间超过了设定时间，则判断为向互补PWM的切换条件成立，并转移至S330，设置互补PWM授权标志。

这样，在变形例1～变形例3中，基于流动于马达10的电流、马达10的转速(速度)或者触发器7的操作时间来判断互补PWM的切换条件是否成立。

该判断是用于对操作触发器7之后，马达10通过无互补PWM而被控制，马达10的旋转状态(换言之流动于马达10电流)成为与无互补PWM中的PWM信号的占空比对应的旋转状态进行检测的处理。

因此，即使按照图9～图11所示的顺序执行互补PWM授权设定处理，也能够获得与上述实施方式同样的效果。

其中，图5以及图9～图11所示的互补PWM授权设定处理可以通过组合S320、S322、S324、S326的全部或者其一部分来执行，在多个切换条件的一个或者全部成立时，切换马达10的控制。

接下来，在上述实施方式中，对电动工具1为往复锯的情况进行了说明。然而，在本发明中，对于成为对象的电动工具，包括钻头驱动器、冲击螺丝刀、研磨机等一般的电动工具自不待言，也包括用于修剪草、小树的割草机、链锯等园艺用的电动工具。

另外，本发明不管是对具备电池作为直流电源的电动工具、从AC适配器等外部的直流电源接受电源供给来进行动作的电动工具、或者从工业电源等交流电源接受电源供给来进行动作的电动工具都能够应用。

另外，本发明并不限于电动工具，若是利用桥电路对马达进行驱动控制的装置，则通过应用本发明，能够获得与上述实施方式同样的效果。

另外，接下来，在上述实施方式中，说明了控制3相无刷马达的情况，但若是经由具备高侧开关和低侧开关的桥电路来控制流动于马达的电流的控制装置就能够应用本发明。换句话说，不管马达是2相的马达还是具有更多相的马达，若是经由桥电路来控制该马达的控制装置，则能够与上述实施方式同样地应用，获得同样的效果。

Claims (15)

1.一种马达的控制装置，其中，

具备：

操作部，用于输入马达的驱动指令；

桥电路，具有分别设置在直流电源的正极侧以及负极侧与所述马达的多个端子之间的多个开关元件；以及

控制部，若从所述操作部被输入所述驱动指令，则该控制部根据所述马达的旋转位置来选择所述桥电路内形成从所述直流电源的正极侧至负极侧的所述马达的通电路径的正负一对的开关元件，使该选择出的一个开关元件成为接通状态，并通过PWM信号使另一个开关元件接通/断开，由此对流动于所述马达的电流进行PWM控制，

所述控制部被构成为选择性地执行无互补PWM和互补PWM中的任意一个来作为所述PWM控制，

在无互补PWM中，通过所述PWM信号使所述桥电路内的多个开关元件中的仅所述另一个开关元件接通/断开，

在该互补PWM中，通过所述PWM信号使所述桥电路内的多个开关元件中的所述另一个开关元件接通/断开，并使与所述另一个的开关元件连接于相同的所述马达的端子的开关元件以接通/断开状态与所述另一个开关元件相反的方式接通/断开。

2.根据权利要求1所述的马达的控制装置，其中，

所述控制部被构成为基于所述马达的状态将所述马达的控制切换为所述无互补PWM或者所述互补PWM。

3.根据权利要求2所述的马达的控制装置，其中，

所述控制部被构成为在所述操作部被操作时，基于所述马达的状态来切换所述马达的控制。

4.根据权利要求3所述的马达的控制装置，其中，

所述控制部被构成为在所述操作部被操作时，若所述马达正在旋转，则选择所述无互补PWM。

5.根据权利要求3所述的马达的控制装置，其中，

所述控制部被构成为在所述操作部被操作时，若所述马达没有旋转，则选择所述互补PWM。

6.根据权利要求1所述的马达的控制装置，其中，

所述控制部被构成为在通过所述无互补PWM控制所述马达时，若向所述互补PWM的切换条件成立，则将所述马达的控制切换为所述互补PWM。

7.根据权利要求6所述的马达的控制装置，其中，

所述控制部被构成为若所述马达的驱动时间比设定时间长，则作为所述切换条件成立，将所述马达的控制切换为所述互补PWM。

8.根据权利要求6所述的马达的控制装置，其中，

所述控制部被构成为若从所述操作部被输入驱动指令开始的经过时间比设定时间长，则作为所述切换条件成立，将所述马达的控制切换为所述互补PWM。

9.根据权利要求6所述的马达的控制装置，其中，

所述控制部被构成为基于流动于所述马达的电流来判断所述切换条件是否成立。

10.根据权利要求9所述的马达的控制装置，其中，

所述控制部被构成为若流动于所述马达的电流成为预先设定的阈值电流以上，则判断为所述切换条件成立，将所述马达的控制切换为所述互补PWM。

11.根据权利要求6所述的马达的控制装置，其中，

所述控制部被构成为基于所述马达的旋转速度来判断所述切换条件是否成立。

12.根据权利要求11所述的马达的控制装置，其中，

所述控制部被构成为若所述马达的旋转速度高于所述马达开始驱动时的旋转速度，则判断为所述切换条件成立，将所述马达的控制切换为所述互补PWM。

13.根据权利要求1所述的马达的控制装置，其中，

所述操作部被构成为能够输入对所述马达的旋转速度下指令的速度指令作为所述驱动指令，

所述控制部被构成为基于来自所述操作部的速度指令将所述马达的控制切换为所述无互补PWM或者所述互补PWM。

14.根据权利要求13所述的马达的控制装置，其中，

所述控制部被构成为在来自所述操作部的速度指令为使所述马达的旋转停止或减速的指令时，从所述互补PWM切换为所述无互补PWM。

15.根据权利要求1～14中的任意一项所述的马达的控制装置，其中，

所述控制部被构成为在将所述马达的控制切换为所述无互补PWM或者所述互补PWM时，以所述另一个开关元件的接通/断开时间的比率不变化的方式对所述PWM信号的占空比进行修正。