CN201152938Y - 适合于在动力工具中使用的控制系统 - Google Patents

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CN201152938Y CNU2007201768184U CN200720176818U CN201152938Y CN 201152938 Y CN201152938 Y CN 201152938Y CN U2007201768184 U CNU2007201768184 U CN U2007201768184U CN 200720176818 U CN200720176818 U CN 200720176818U CN 201152938 Y CN201152938 Y CN 201152938Y
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Abstract

提供一种用于在动力工具中使用的控制系统或设备。该控制系统或设备包括：具有共振质量的旋转速率传感器以及电连接到旋转速率传感器的控制器。旋转速率传感器检测共振质量的横向位移并且生成指示所检测到的横向位移的信号，使得横向位移与动力工具绕着旋转轴的轴线旋转的旋转速度成正比。基于生成的信号，控制器启动保护操作以避免动力工具进行不希望的旋转。控制器可以选择将向轴施加的转矩减小到使操作者能够重新获得对工具的控制的非零值。

Description

适合于在动力工具中使用的控制系统
相关申请的交叉引用
本申请是第11/254,146号美国专利申请的部分继续申请，该美国专利申请于2005年10月19日提交并且要求如下申请的权益：于2004年10月20日提交的第60/620,283号美国临时申请以及于2005年4月28日提交的第60/675,692号美国临时申请。将上述申请援引结合于此。
技术领域
本实用新型总体上涉及动力工具并且具体地涉及一种具有用于检测动力工具中旋转状况的开始的旋转速率传感器的控制系统或设备。
背景技术
动力工具通常利用通过主轴向工具传送转矩的马达。在电钻的情况下，马达主轴通过一系列减速齿轮耦合到卡盘，该卡盘保持住钻头或者其它切割/研磨工具如孔锯、砂轮等。动力螺丝刀以及大型电锤以相似的原理工作。在这些情况的每种情况下，减速齿轮或者齿轮传动系的功能是在增加旋转转矩的同时减小工具的旋转速度。
动力刳刨机(router)有些不同。手持刳刨机的切削工具通常直接耦合到马达的主轴。在这一情况下，没有齿轮减速，使用马达的完全旋转速度来高速旋转刳刨机刀刃(bit)。滑锯和竖锯使用将马达主轴的旋转运动转换成往复运动的另一类齿轮传动系。
一般而言，所有这些动力工具都可能突然遇到急反冲(kickback，逆转)状况，这时输出转矩由于工件硬度、工件固定(binding)的局部变化或者工具受毛口(burr)障碍等而快速增长。例如，当用动力钻来钻孔时，一些工件将在工件的工具离开侧上产生毛口。这些毛口可能与钻头的凹槽啮合，由此在钻子试图摆脱时导致转矩的急剧增加。在某些情况下，毛口可能使钻头旋转停止，由此造成向工具操作者传送的强反作用转矩，因为马达使操作者掌握的工具转动而不是转动钻头。如果操作者正站在梯子上和/或将工具保持于他们的头部上方，则这一反作用可能成问题。有关的现象对于动力锯也会出现。无论涉及到的特定动力工具或者造成该状况的具体境况如何，这些状况在下文中通称为反冲状况。
因此希望提供一种用于检测动力工具中这种反冲状况的开始的改进技术。在这一部分中的表述仅仅提供与本实用新型有关的背景信息而不构成现有技术。
实用新型内容
在本实用新型的一个方面中，提供一种用于在动力工具中使用的控制系统或设备。该控制系统或设备包括：具有共振质量的旋转速率传感器以及电连接到旋转速率传感器的控制器。旋转速率传感器检测共振质量的横向位移并且生成指示所检测到的横向位移的信号，使得横向位移与动力工具绕着旋转轴的轴线旋转的旋转速度成正比。基于生成的信号，控制器启动保护操作以避免所不希望的动力工具旋转。
在本实用新型的另一方面中，动力工具所利用的控制方案可以针对不同的工具状况而启动不同的保护操作。
在本实用新型的不同方面中，控制方案可以基于来自两个不同传感器的输入来启动保护操作。
在本实用新型的又一方面中，动力工具所利用的控制方案可以基于工具所经历的旋转能量来启动保护操作。
附图说明
为了更完整地理解本实用新型及其目的和优点，可以参考下说明书和附图。
图1是根据本实用新型配置的示例性电锤的纵向截面图；
图2是根据本实用新型的示例性控制系统或设备的简化框图；
图3是图示了根据本实用新型用于确定反冲状况的开始的示例性方法的流程图；
图4A和4B是图示了根据本实用新型用于基于角位移来确定反冲状况的示例性方法的流程图；
图5是图示了根据本实用新型用于基于来自两个不同传感器的输入来确定反冲状况的示例性方法的流程图；
图6是根据本实用新型的另一示例性控制系统或设备的框图；
图7描绘了可以由控制系统或设备使用的示例性查找表；
图8图示了用于配置有控制系统或设备的动力工具的示例性校准系统或设备；以及
图9图示了可以由控制系统或设备利用的示例性校准过程。
这里描述的附图仅仅用于图示的目的而本意不在于以任何方式限制本实用新型的范围。
具体实施方式
图1图示了具有旋转轴旋转轴的示例性动力工具10。在这一例子中，动力工具是手持电锤。尽管以下描述参照电锤，但是容易理解本实用新型的更广义方面适用于具有旋转轴旋转轴的其它类型的动力工具，比如钻、圆锯、角磨机、螺丝刀和磨光器。
一般而言，电锤包括可驱动地耦合到电动机14的主轴12(即旋转轴旋转轴)。卡盘16耦合于主轴12的一端；而电动机14的主动轴18经由传动机构22连接到主轴12的另一端。这些组件装入壳体20内。通过在工具的柄部中嵌入的操作者激励开关24的使用来控制工具的操作。该开关调节从动力源26到马达14的电流。动力工具还可以包括温度传感器27。虽然上文讨论了电锤的数个主要组件，但是容易理解可能需要本领域中已知的其它组件来构造可供操作的电锤。
动力工具10还配置有控制系统或设备30，该控制系统或设备用于检测和防止可能造成操作者失去对工具的控制的转矩状况。控制系统或设备30可以包括旋转速率传感器32、电流传感器34以及在动力工具10的柄部中嵌入的微控制器36。在某些操作状况之下，动力工具10可能在操作者的手中旋转。在电锤中，旋转速率传感器32被配置为检测工具绕着主轴12的纵轴线的旋转运动。旋转速率传感器32又将指示任何旋转运动的信号传送到控制器36以供进一步评估。对于不同的动力工具，可以想到传感器可以设置于不同的位置和/或被配置为检测沿着不同轴线的运动。
在优选实施例中，旋转速率传感器32的操作原理是基于科里奥利(Coriolis)效应。简言之，旋转速率传感器包括共振质量。当动力工具产生围绕主进行线的旋转运动时，共振质量将根据科里奥利效应来横向地位移，该横向位移与角速率成正比。值得注意，质量的共振运动和质量的横向移动出现在取向为与旋转轴旋转轴的旋转轴线相垂直的平面中。电容感测单元然后用来检测横向位移并且生成指示了横向位移的适用信号。然后使用容性感测元件检测所述横向位移，产生指示所述横向位移的可用信号。示例性旋转速率传感器是可从Analog Devices(模拟器件)购得的ADXRS150或者ADXRS300陀螺仪。其它类型的旋转传感器如角速度传感器、加速度计等也在本实用新型的范围内。
微控制器36评估该工具的旋转运动以检测可能造成操作者失去对工具的控制的旋转状况。在检测到不可接受的旋转状况时，微控制器36将启动预定用以最小化和/或避免动力工具的任何所不希望旋转的保护操作。例如，当工具的角速率超过经验导出的阈值时，微控制器可以切断供给马达的动力。下文进一步描述用于评估工具的旋转状况的数个示例性技术。容易理解用于评估工具的旋转状况的其它技术也在本实用新型的范围内。
下文参照图2进一步描述示例性控制电路40的操作。电源电路29耦合到AC电源线输入端并且供应用以操作微控制器36’的DC电压。触发开关24’将触发信号供应给微控制器36’，该触发信号指示触发开关24’在它由动力工具操作者手动操作时的位置或者设置。用于操作马达14’的驱动电流由三端双向可控硅开关元件(触发三极管，triac)驱动电路42控制。三端双向可控硅开关元件驱动电路42又由微控制器36’所供应的信号控制。如果需要，则控制系统或设备30’可以包括在被激活时使微控制器36’重新初始化的重置电路44。
还向微控制器36’供应来自电流检测器电路48的信号。电流检测器电路48耦合到三端双向可控硅开关元件驱动电路42并且供应指示三端双向可控硅开关元件驱动电路42的导通状态的信号。如果出于某一原因三端双向可控硅开关元件驱动电路42没有响应于来自微控制器36’的控制信号而接通，则电路检测器电路48检测到这一状况。
电流传感器34’与三端双向可控硅开关元件驱动电路42和马达14’串联连接。在示例性实施例中，电流传感器34’可以是低电阻、高瓦特数的电阻器。测量跨电流传感器34’的电压降作为对实际瞬时马达电流的指示。瞬时马达电流被供应给平均电流测量电路46，该平均电流测量电路又将平均电流值供应给微控制器36’。微控制器36’可以使用平均电流来评估工具的旋转状况。
在操作中，触发开关24’向微控制器36’供应与开关设置成比例变化的触发信号。基于这一触发信号，微控制器36’生成使三端双向可控硅开关元件驱动电路42导通的控制信号，由此允许马达14’汲取电流。马达转矩与马达所汲取的电流基本上成比例，而该电流汲取由从微控制器发送到三端双向可控硅开关元件驱动电路42的控制信号控制。由此，微控制器36’能够控制马达所提供的转矩。
脉冲模式是可以在检测到反冲状况时启动的示例性保护操作。在检测到反冲状况的开始时，微控制器36’可以在脉冲模式下操作马达14’。在脉冲模式过程中，以预定的接通时间在预定的频率使马达电流脉冲化。在一个示例性实施例中，将电流脉冲系列设计为使得操作者可以重新获得对扭转工具的控制。例如，脉冲之间的时间可以设置于0.1秒与1秒之间。或者，所述电流脉冲系列产生如下转矩脉冲：这些转矩脉冲可以具有比主轴12所递送的平均转矩更大的峰值转矩。这样，转矩脉冲可以允许工具10突破造成急反冲状况的毛口或者工件约束。可以在通过引用结合于本申请中的第6,479,958号美国专利中找到关于这一保护操作的更多细节。
另一示例性保护操作是将提供到主轴的转矩减少到使工具的操作者能够重新获得对工具的控制的非零值。在上述控制电路40的背景下，控制器能够对来自触发开关的触发信号或者其它操作者输入命令不予考虑。在检测到触发旋转状况时，控制器36’将控制信号发送到减小电压的三端双向可控硅开关元件驱动电路46’，进而减小马达的电流汲取，由此减小提供到主轴的转矩。例如，转矩能够减小到它的当前操作量的30％或者预定义的固定转矩水平。工具将在它的减少水平进行操作直至操作者释放触发开关并且重新接合它或者循环工具动力。另一方法将涉及到如果操作者重新获得对工具的控制则将转矩重置到它原来的操作水平。这样，操作者已经重新获得对工具的控制而不终止或者重置工具的操作。
用于减少向主轴提供的转矩的其它技术也在本实用新型的范围内。例如，DC操作的马达经常通过脉宽调制来控制，其中该调制的占空因数与马达的速度成比例并且由此与马达向主轴提供的转矩成比例。在这一例子中，微控制器可以被配置为控制马达控制信号的占空因数。
或者，动力工具可以配置有置于马达与主轴之间的转矩传递设备。在这一情况下，控制器可以与转矩传递设备连接以减小转矩。转矩传递设备可以采用磁流变流体离合器的形式，该离合器能够与通过磁场生成线圈馈送的电流成比例地改变转矩输出。它也能够采用摩擦片、锥形离合器或者缠绕弹性离合器的形式，其可以具有以如下预载荷为基础的可变滑程水平，该预载将摩擦材料保持在一起从而传递转矩。在这一例子中，能够通过马达、螺线管或者其它类型的机电致动器驱动支撑弹簧磨平端的导螺杆来改变该预载荷。本实用新型也想到了其它类型的转矩传递设备。
在其它实例中，保护操作旨在于终止或者重置工具的操作。这种性质的示例性保护操作包括(但不限于)将马达14’从主轴12脱离、对马达14’进行制动、对主轴12进行制动以及断开供给马达14’的动力。视工具10的尺寸和取向而定，可以启动这些保护操作中的一个或者多个操作以防止工具10的所不希望的旋转。
在图3中图示了用于检测工具的旋转状况的示例性方法。首先在步骤52检查操作者开关以确定工具是否正在工作。如果开关没有闭合，则如在53所示没有动力供应给马达。在这一情况下无需监视反冲状况。反言之，如果开关闭合，则如在54所示动力正在供应给马达。
在工具操作过程中，在56基于来自旋转速率传感器的信号来监视工具的旋转运动。当工具的旋转速率超过某一经验导出的阈值时(如在57所示)，这可以指示反冲状况的开始；否则，处理控制返回到算法的开头。除了工具绕着它的主轴轴线的旋转速率之外，还能想到从传感器信号导出的旋转位移、旋转加速度或者其一些组合也可以用来确定反冲状况的开始。
在启动某一保护操作之前，微控制器也在58评估马达的电流汲取。具体而言，测量马达电流的变化速率。当变化速率为正并且超过某一预定阈值时，在60启动一个或者多个保护操作。如果变化速率不为正或者变化速率没有超过阈值，则处理控制返回到算法的开头。在这一情况下，电流汲取的突然变化可选地用来确认反冲状况的开始。可以想到可以类似地使用来自其它传感器如温度传感器的输入。应理解，上文仅仅讨论了控制方案的相关步骤，但是可能需要其它软件实施的指令来控制和管理工具的整体操作。
在本实用新型的另一方面中，动力工具10所利用的控制方案可以针对不同的工具状况而启动不同的保护操作。例如，工具所经历的角位移量可以指定不同的保护操作。当角位移在第一范围内(例如小于31°)时，认为操作者具有对工具的控制，因此无需保护操作。当角位移超过此第一范围时，可以认为工具已经遇到反冲状况，因此可能需要某一保护操作。在角位移的此第二范围(例如在30°至90°之间)中，控制方案可以启动脉冲模式以便突破造成急反冲状况的约束。对照而言，当角位移超过第二范围(例如大于90°)时，可以认为操作者已经失去对工具的控制。在这种情况下，控制方案可以启动不同的保护操作，比如断开供给马达的动力。
视控制方案的复杂性而定，可以针对给定的动力工具定义三个或者更多位移范围。在范围内，可以基于角位移或者参数(比如角加速度、角速率、马达电流、马达电流的变化速率、马达温度、开关温度)的组合来启动保护操作。容易理解这些范围的数目和大小可以因不同的控制方案和/或不同的工具类型而变化。也可想到可以基于其它参数范围(例如角速率范围)来启动不同的保护操作。类似地，一个或者多个保护操作可以与不同范围(即工具状况)相关联。
下文参照图4A和4B进一步描述用于基于动力工具的角位移来检测旋转状况的示例性方法。在工具操作过程中，监视相对于起始点(θ0)的角位移。在步骤61中，这一起始点被初始化为零。然后测量工具相对于这一基准测量的任何后续角位移。或者，工具可以利用起始点重置功能。在加电时设置起始点。如果操作者重新配置工具(例如以很低的速率旋转它)，则重置起始点。例如，如果在少于5度每秒的速率旋转工具，则重置起始点。然后从新的起始点测量角位移。
然后在步骤62监视工具的角位移。在这一示例性实施例中，相对于参考值(θ0)来测量并且根据旋转速率传感器所提供的相对于时间的角位移率或者角速率(ωTOOL)来导出角位移。尽管当前优选上述旋转速率传感器用于确定工具的角位移，但是容易理解本实用新型的这一附加方面不限于这一类传感器。恰恰相反，可以从不同类型的旋转速率传感器、加速度传感器或者用于检测工具的旋转位移的某些其它方式来导出角位移。
如上所述可以基于角位移量来启动不同的保护操作。在步骤64和68评估角位移。当角位移超过某一上阈值(θzone2_min)时，在步骤66启动第一保护操作。在这一例子中，断开供给马达的动力，由此终止工具的操作。
当角位移超过某一下阈值(θzone1_min)时，然后可以在70启动不同的保护操作，比如使马达电流脉冲化。在这一示例性实施例中，角速率的瞬时测量如在步骤69所示必须在启动脉冲模式之前超过某一最小阈值。如果这些标准无一满足，则不采取保护操作而工具的操作状况继续由控制方案监视。
在脉冲模式过程中，控制方继续监视工具操作状况。如在步骤72所示可以监视危险状况。例如，为了防止马达烧毁，可以监视马达电流。如果马达电流的尖峰达到某一预定阈值以上，则在73断开供给马达的动力。为了保护工具操作者，也可以监视角位移。如果角位移超过指示失去控制的阈值，则也断开供给马达的动力。容易理解可以监视其它类型的危险状况。
此外，仅仅在短暂的时间段维持脉冲模式。在步骤71启动定时器，脉冲模式继续直至如在76所示定时器到期。在这一时间过程中，控制方案也可以监视是否如在步骤74所示已经克服造成反冲状况的约束。如果克服了约束，则在步骤75停止脉冲模式。当在没有克服约束的情况下定时器到期时，则如在77所示断开供给马达的动力。
下文参照图5描述用于基于来自至少两个传感器的输入来检测旋转状况的示例性方法。首先在步骤82检查操作者开关以确定工具是否正在工作。如果开关没有闭合，则如在83所示没有供应动力到马达。在这一情况下，无需监视反冲状况。反言之，如果开关闭合，则如在84所示正在供应动力到马达。
在工具操作过程中，在86基于来自旋转速率传感器的信号监视工具的旋转运动。当工具的旋转速率超过某一经验导出的阈值时(如在87所示)，这可以指示反冲状况的开始；否则，处理控制返回到算法的开头。除了工具绕着它的主轴轴线的旋转速率之外，还可以想到从传感器信号导出的旋转位移、旋转加速度或者其一些组合也可以用来确定反冲状况的开始。
在启动某一保护操作之前，微控制器也在88评估马达的电流汲取。具体而言，测量马达电流的变化速率。当变化速率为正并且超过某一预定阈值时，在90启动一个或者多个保护操作。如果变化速率不为正或者变化速率没有超过阈值，则处理控制返回到算法的开头。在这一情况下，电流汲取的突然变化用来确认反冲状况的开始。尽管参照旋转速率传感器和电流传感器提供了以上描述，但是容易理解本实用新型的更广义方面涵盖了这样的确定可以基于来自其它类型的传感器的输入。
旋转状况的确定也可以基于其它类型的标准。例如，可以基于动力工具所经历的旋转能量来评估旋转状况。在这一例子中，旋转能量定义为Eω_TOOL＝(I)(ωTOOL)2，其中I是惯性力矩，而ωTOOL是角速率。针对这一计算，角位移的速率可以通过旋转速率传感器来测量；而可以基于动力工具的质量性质(例如质量、旋转惯性和重心位置)以及重心位置与主轴轴线之间的距离测量值将工具的惯性力矩(ITOOL)预先编程到控制器中。之所以希望基于Eω_TOOL来启动保护操作是因为能量状况没有工具特定性，因此可以应用于各种防反冲应用。用于确定反冲状况的其它标准也在本实用新型的更广义方面内。
图6描绘了另一示例性控制系统或设备100。该控制系统或设备一般包括旋转速率传感器32”、传感器处理逻辑110、马达控制器36”、马达14”和电源29”。旋转传感器32”可以是单个传感器如陀螺仪或者加速度计，或者是设置于工具内的两个或者多个传感器。可以用软件或者硬件来实施传感器处理逻辑110。类似地，可以用硬件、软件或者其组合来实施加电和校准功能。
在正常的工具操作过程中，如下处理传感器输出。在这一示例性实施例中，传感器输出是旋转速率。传感器输出在进入无效点(零点)和增益校准例程112之前经过低通滤波器111。校准例程的目的在于在确定旋转状况之前去除任何偏移以及补偿速率传感器的任何增益。然后，通过软件或者硬件装置，在113对速率信号积分以获得位置，并在114对速率信号求导以获得加速度。然后所有三个信号都输入到比较器115，该比较器检查这些值是否已经超过限定阈值。逻辑块116(例如AND、OR等)被配置为使得在指示向马达控制器36”发送的解扣信号(trip signal)之前必须满足任何或者所有阈值。虽然将所述测试图示为针对位置、速率或者加速度的比较器，但是应注意这些测试不单限于阈值。可以使用每一个变量的组合，比如，如果速率小于W，则位置必须大于X才能发生解扣事件。在另一例子中，如果速率大于Y，则位置必须大于Z才能发生解扣事件。
取代比较功能，控制系统或设备可以利用如图7中所示的查找表。在这一例子中，相对于旋转速率将旋转位置制表。也可想到具有其它参数和更多维度的查找表。此外，表中的值可以指示保护操作的类型或者指向用于进行更多处理的另一个表。
图8图示了用于配置有上文所述控制系统或设备的动力工具10的示例性校准系统或设备120。校准系统或设备120一般包括测试夹具122、测试模块124和个人计算机126。为了校准动力工具，首先从动力工具移除测试模块并且将测试模块附着到测试夹具122上。旋转速率传感器随同实施上述控制方案的软件例程一起被容纳于测试模块124中。测试夹具122一般用用以模块在动力工具中可能经历的方式旋转测试模块124。个人计算机126被配置为根据校准例程来控制测试夹具122的操作，以及在校准过程中与测试模块联系。也可想到在其它配置中，整个动力工具可以附加到测试夹具上并被测试夹具旋转
参照图9进一步描述用于动力工具的示例性校准过程。首先在130将校准例程从PC下载到测试模块124中。校准例程与控制系统或设备的软件例程配合地操作以便为控制系统或设备确定校准值。校准过程始于在动力工具保持不动的同时测试模块124在131测量旋转速率传感器的输出。该测得的输出值用作为用于旋转速率传感器的偏移或者零校准值(即传感器在角速率为零时的输出值)。接着个人计算机命令测试夹具132在预定义的角速率旋转测试模块124(例如顺时针方向)预定时间段。例如，测试夹具122可以以50度每秒旋转测试模块124直至达到50度的旋转。在这一运动过程中，测试模块捕获旋转速率传感器所报告的角速率。测试模块将旋转速率传感器所报告的角速率133与测试夹具旋转测试模块时的已知角速率做比较以确定增益值。该增益值由测试模块临时存储以供后续处理使用。
个人计算机然后命令测试夹具134以预定义的角速率在相反的方向上(例如逆时针方向)将测试模块旋转预定时间段。测试模块再次捕获旋转速率传感器所报告的角速率并且将这些捕获值135与已知角速率做比较以确定另一增益值。第二增益值也由测试模块存储。由此对于各工具旋转方向都有增益值。
为了确认校准值，个人计算机在136重新执行校准过程。换言之，命令测试夹具先在一个方向上、然后在另一方向上以预定角速率旋转测试模块。测试模块再次捕获旋转速率传感器所报告的角速率。此时，测试模块使用适用的校准值来调节测得的角速率并且将经过调节的值与测试夹具旋转测试模块时的已知角速率做比较。如果经过调节的值落入预期值的某一限定容差内，则这些校准值由测试模块发送到个人计算机。这些校准值然后能够下载到动力工具的存储器中。在操作过程中，动力工具的控制系统或设备将使用校准值来调节旋转速率传感器所报告的输出。容易理解，可以针对各动力工具或者一次针对各系列动力工具采取这一类校准过程。
以上描述在本质上仅仅是举例说明而不是要限制本实用新型、应用或者用途。

Claims (8)

1.一种适合于在动力工具中使用的控制系统，其特征在于，包括：
马达，可驱动地耦合到旋转轴以使所述旋转轴旋转运动；
旋转速率传感器，设置于所述工具内并且用以检测所述工具绕着所述轴的纵向轴线的旋转运动；以及
控制器，电连接到所述旋转速率传感器，所述控制器用以基于所述传感器检测到的所述旋转运动来检测所述工具的旋转状况，并在检测到所述工具的所述旋转状况时减小向所述轴提供的转矩，其中，所述转矩设置为使所述工具的操作者能够重新获得对所述工具的控制的非零值。
2.根据权利要求1所述的适合于在动力工具中使用的控制系统，其特征在于，具有共振质量的所述旋转速率传感器用以检测所述共振质量的横向位移，并生成指示所检测到的横向位移的信号，使得所述横向位移与所述动力工具绕着进一步限定的所述旋转轴的轴线旋转的旋转速度成正比。
3.根据权利要求1所述的适合于在动力工具中使用的控制系统，其特征在于，所述控制器确定所述工具相对于起始角位置的角位移，当所述角位移超过阈值时减小所述转矩。
4.根据权利要求3所述的适合于在动力工具中使用的控制系统，其特征在于，所述控制器在所述角位移超过第一阈值时将所述转矩减小到所述非零值，当所述角位移超过大于所述第一阈值的第二阈值时将所述转矩减小到零。
5.根据权利要求1所述的适合于在动力工具中使用的控制系统，其特征在于，所述控制器确定所述工具绕着所述纵向轴线的角速率，当所述角速率超过阈值时减小所述转矩。
6.根据权利要求1所述的适合于在动力工具中使用的控制系统，其特征在于，所述控制器确定所述工具相对于起始角位置的角位移，确定所述工具绕着所述纵向轴线的角速率，并且当所述工具的所述角位移超过位移阈值且所述角速率超过速率阈值时减小所述转矩。
7.根据权利要求1所述的适合于在动力工具中使用的控制系统，其特征在于，所述控制器通过控制所述马达的旋转速度来减小转矩。
8.根据权利要求1所述的适合于在动力工具中使用的控制系统，其特征在于，还包括置于所述马达与所述轴之间的转矩传递设备，所述控制器使用所述转矩传递设备来减小转矩。
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