JP2012081561A - 電動工具およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】停止操作後の減速中にモータを再加速させるときにモータの回転速度を速やかに上場させることを目的とする。
【解決手段】モータに印加する電圧を決定する制御デューティ比は、制御デューティ比（Ｄ０）＝（ａ０＋ａ１）ｔ＋（ｂ０＋ｂ１）で示す式（１）で算出される。モータを停止状態から加速させる初回加速処理では、再加速（リトリガ）処理フラグはクリアされているので（Ｓ４１０：Ｎｏ）、ａ１、ｂ１をクリアする（Ｓ４１２）。モータを減速中に再加速させる再加速処理では（Ｓ４１０：Ｙｅｓ）、トリガが引かれていない場合（Ｓ４１４：Ｎｏ）と、引かれている場合（Ｓ４１４：Ｙｅｓ）とにおいて、式（１）のａ１、ｂ１をＳ４２６で算出するために、ａ１１〜ａ１４、ｂ１１〜ｂ１４をそれぞれ設定する（Ｓ４１６〜Ｓ４２２）。Ｓ４２４では、バッテリの残容量に基づいてａ１５、ｂ１５を設定する。
【選択図】図７

Description

本発明は、モータに印加する電圧をデューティ比制御してモータの回転状態を制御する電動工具およびそのプログラムに関する。

従来、モータの回転が停止している状態からモータを加速させる場合、モータの回転速度を速やかに上昇させることが望まれている。
そこで、特許文献１では、モータの回転が停止している状態からモータを加速させる場合、モータに印加する電圧の制御デューティ比を、目標回転速度が高い場合には高く、目標回転速度が低い場合には低く設定している。

目標回転速度が高い場合には目標回転速度が低い場合よりも高い制御デューティ比を設定するので、回転速度が速やかに上昇し、目標回転速度に速やかに到達できる。一方、目標回転速度が低い場合には低い制御デューティ比を設定することにより、回転速度がオーバーシュートすることを防止しつつ、目標回転速度に極力速やかに到達しようとしている。

このように、モータの回転が停止している状態からモータを加速させる場合に、モータに印加する電圧の制御デューティ比を調整してモータの回転速度を速やかに上昇させるモータ制御は、モータを駆動源とする電動工具においても適用できる。

特開平７−３９１８１号公報

しかしながら、電動工具においては、モータが停止している状態から加速させる初回加速操作に加え、使用者がモータの回転中にモータを停止させるための停止操作を行い、モータが停止せずに減速している状態で再加速させる再加速操作を実行することがある。

再加速操作の開始時にはモータは停止せずに回転しているので、再加速操作により実行される再加速処理において、停止している状態からモータを加速させる初回加速処理と同じ制御デューティ比の設定でモータに印加する電圧を制御すると、モータの回転速度を速やかに上昇させることができない。

そこで本発明は、停止操作後の減速中にモータを再加速させるときにモータの回転速度を速やかに上昇させることを目的とする。

上記目的を達成するためになされた本発明の電動工具は、電力の供給を受けて回転するモータと、モータの回転速度を加速させるための加速操作と、回転中のモータを停止させるための停止操作とを電動工具の使用者が行うための操作部と、加速操作がなされると、モータの回転状態が加速操作に応じた目標回転状態となるように、所定タイミング毎に、モータに印加される電圧の大きさを決定づける制御デューティ比を演算するデューティ比演算手段と、デューティ比演算手段が演算する制御デューティ比により決定される電圧をモータに印加してモータを回転駆動させる駆動手段と、加速操作に応じた目標回転状態に達するまで、デューティ比演算手段が制御デューティ比を演算するときに用いる一つ以上のパラメータであって、パラメータが大きいほど制御デューティ比が大きくなるパラメータを設定するパラメータ設定手段と、を備えている。

そして、パラメータ設定手段は、停止操作によるモータの回転速度の減速中に再度の加速操作である再加速操作がなされることにより実行される再加速処理において設定するパラメータのうち少なくとも一つの値を、モータの回転が停止しているときになされる加速操作である初回加速処理において設定する値よりも大きくする。

このように、再加速処理において、制御デューティ比を演算するときに用いられるパラメータのうち少なくとも一つの値を初回加速処理において設定する値よりも大きくするので、再加速処理において初回加速処理と同じ値のパラメータを用いて演算するよりも、制御デューティ比の値は大きくなる。これにより、再加速処理において初回加速処理と同じ値にパラメータを設定するよりも、モータの回転速度を速やかに上昇させることができる。

また、パラメータ設定手段は、再加速処理を開始するときのモータの回転速度と、再加速処理においてモータに流れるモータ電流と、再加速処理を開始する前のモータの回転速度が減速中の角加速度と、再加速処理を開始する前のモータの回転速度が減速中の所定期間におけるモータの回転速度の低下量と、モータに電力を供給するバッテリパックの残容量と、のうち少なくとも一つに基づいて、再加速処理において設定するパラメータのうち少なくとも一つの値を、初回加速処理において設定する値よりも大きくしてもよい。

例えば、パラメータ設定手段は、再加速処理を開始するときのモータの回転速度が速いほど、再加速処理において設定するパラメータのうち少なくとも一つの値を、初回加速処理において設定する値よりも大きくしてもよい。

モータの回転速度が速いほどモータの回転エネルギーは大きくなるので、再加速処理を開始するときのモータの回転速度が速いほど制御デューティ比を高く設定しても、モータから電動工具が受ける反動を抑制できる。

したがって、再加速処理を開始するときのモータの回転速度が速いほど、再加速処理において設定するパラメータのうち少なくとも一つの値を、初回加速処理において設定する値よりも大きくすることにより、モータから電動工具が受ける反動を抑制しつつ、モータの回転速度を速やかに上昇させることができる。

また、例えば、パラメータ設定手段は、再加速処理においてモータに流れるモータ電流が大きいほど、再加速処理において設定するパラメータのうち少なくとも一つの値を、初回加速処理において設定する値よりも大きくしてもよい。

再加速処理においてモータに流れるモータ電流が大きいほど、モータが受ける負荷は大きくなる。そして、モータが受ける負荷が大きいほど、制御デューティ比を高く設定しても、モータから電動工具が受ける反動を抑制できる。

したがって、再加速処理においてモータに流れるモータ電流が大きいほど、再加速処理において設定するパラメータのうち少なくとも一つの値を、初回加速処理において設定する値よりも大きくすることにより、モータから電動工具が受ける反動を抑制しつつ、モータの回転速度を速やかに上昇させることができる。

また、例えば、パラメータ設定手段は、再加速処理を開始する前のモータの回転速度が減速中の角加速度の絶対値が大きいほど、再加速処理において設定するパラメータのうち少なくとも一つの値を、初回加速処理において設定する値よりも大きくしてもよい。

モータが減速中の角加速度の絶対値が大きいほど、モータが受ける負荷は大きくなる。そして、モータが受ける負荷が大きいほど、制御デューティ比を高く設定しても、モータから電動工具が受ける反動を抑制できる。

したがって、再加速処理を開始する前のモータの回転速度が減速中の角加速度の絶対値が大きいほど、再加速処理において設定するパラメータのうち少なくとも一つの値を、初回加速処理において設定する値よりも大きくすることにより、モータから電動工具が受ける反動を抑制しつつ、モータの回転速度を速やかに上昇させることができる。

また、例えば、パラメータ設定手段は、再加速処理を開始する前のモータの回転速度が減速中の所定期間におけるモータの回転速度の低下量が大きいほど、再加速処理において設定するパラメータのうち少なくとも一つの値を、初回加速処理において設定する値よりも大きくしてもよい。

モータの回転速度の低下量が大きいほど、モータが受ける負荷は大きくなる。そして、モータが受ける負荷が大きいほど、制御デューティ比を高く設定しても、モータから電動工具が受ける反動を抑制できる。

したがって、再加速処理を開始する前のモータの回転速度が減速中の所定期間におけるモータの回転速度の低下量が大きいほど、再加速処理において設定するパラメータのうち少なくとも一つの値を、初回加速処理において設定する値よりも大きくすることにより、モータから電動工具が受ける反動を抑制しつつ、モータの回転速度を速やかに上昇させることができる。

また、例えば、パラメータ設定手段は、モータに電力を供給するバッテリパックの残容量が少ないほど、再加速処理において設定するパラメータのうち少なくとも一つの値を、初回加速処理において設定する値よりも大きくしてもよい。

バッテリパックの残容量が少ないほど、同じ制御デューティ比でモータに印加される実効電圧は低くなる。
したがって、モータに電力を供給するバッテリパックの残容量が少ないほど、再加速処理において設定するパラメータのうち少なくとも一つの値を、初回加速処理において設定する値よりも大きくすることにより、モータに印加する電圧の低下を防止し、モータの回転速度を速やかに上昇させることができる。

ここで、モータに印加する電圧の制御デューティ比による制御は、フィードバック無しで行ってもよいし、フィードバック有りで行ってもよい。
例えば、フィードバックなしの場合、デューティ比演算手段は、初回加速操作および再加速操作がなされてからの経過時間を変数とする一次式により制御デューティ比を演算し、パラメータ設定手段は、再加速処理において設定するパラメータとして一次式の係数および切片のうち少なくともいずれか一方を、初回加速処理において設定する値よりも大きくしてもよい。

これにより、再加速処理において設定されるデューティ比は、初回加速処理で設定される制御デューティ比よりも大きくなる。その結果、再加速処理において初回加速処理と同じ値にパラメータを設定するよりも、モータの回転速度を速やかに上昇させることができる。

これに対し、フィードバック有りの場合、デューティ比演算手段は、初回加速操作および再加速操作に応じたモータの目標回転速度とモータの実際の実回転速度との差に基づいてフィードバック制御される制御デューティ比を演算し、パラメータ設定手段は、再加速処理において設定するパラメータとしてフィードバック制御における一つ以上のフィードバックゲインのうち少なくとも一つの値を、初回加速処理において設定する値よりも大きくしてもよい。

これにより、再加速処理において設定されるフィードバックゲインを用いて演算される制御デューティ比は、再加速処理において、初回加速処理と同じフィードバックゲインを用いて演算される制御デューティ比よりも大きくなる。その結果、再加速処理において、モータの回転速度は速やかに上昇し目標回転速度に達することができる。

また、フィードバック制御として少なくとも比例制御が実行される場合、パラメータ設定手段は、再加速処理において、フィードバック制御の比例項の比例ゲインを初回加速処理において設定する値よりも大きくすることが望ましい。これにより、モータの回転速度を速やかに上昇させ目標回転速度に到達させることができる。

また、パラメータ設定手段は、再加速処理におけるモータの角加速度が、初回加速操作がなされるときに生じる予め設定されたモータの最大角加速度以下になるようにパラメータを設定する。

これにより、再加速処理において電動工具がモータから受ける反動を、初回加速処理において受ける反動以下にすることができる。
ここで、以上説明した電動工具を、再加速操作が頻繁に行われ、再加速処理においてモータの回転速度を速やかに上昇させることが期待される草刈機にとして使用することが、より効果的である。

また、本発明のプログラムは、電動工具のモータの回転速度を加速させるための加速操作がなされると、モータの回転状態が加速操作に応じた目標回転状態となるように、所定タイミング毎に、モータに印加される電圧の大きさを決定づける制御デューティ比を演算するデューティ比演算手順と、加速操作に応じた目標回転状態に達するまで、デューティ比演算手順で制御デューティ比を演算するときに用いる一つ以上のパラメータであって、パラメータが大きいほど制御デューティ比が大きくなるパラメータを設定し、停止操作によるモータの回転速度の減速中に再度の加速操作である再加速操作がなされることにより目標回転状態に達するまで実行される再加速処理において設定するパラメータのうち少なくとも一つの値を、モータの回転が停止しているときになされる加速操作である初回加速処理において設定する値よりも大きくするパラメータ設定手順と、をコンピュータに実行させる。

このように構成された本発明のプログラムによると、再加速処理において、制御デューティ比を演算するときに用いられるパラメータのうち少なくとも一つの値を、初回加速処理において設定する値よりも大きくするので、再加速処理において初回加速処理と同じ値のパラメータを用いて演算するよりも、制御デューティ比の値は大きくなる。これにより、再加速処理において初回加速処理と同じ値のパラメータを設定するよりも、モータの回転速度を速やかに上昇させることができる。

ここで、上述のコンピュータは、周知のコンピュータであってもよいし、電動工具に好適に構成されたコンピュータであってもよい。
また、上述のプログラムは、コンピュータに組み込まれるＲＯＭやバックアップＲＡＭに記憶され、これらＲＯＭやバックアップＲＡＭからコンピュータにロードされて用いられてもよいし、ネットワークを介してコンピュータにロードされて用いられてもよい。

また、上述のプログラムは、コンピュータにて読み取り可能なあらゆる形態の記録媒体に記録されて用いられてもよい。記録媒体としては、例えば、持ち運び可能な半導体メモリ（例えばＵＳＢメモリ、メモリカード（登録商標）など）などが含まれる。

本実施形態による電動工具の全体構成を示す斜視図。 電動工具の電気的構成を示すブロック図。 初回加速処理における目標デューティ比、制御デューティ比、回転速度の変化を示す特性図。 再加速処理における目標デューティ比、制御デューティ比、回転速度の変化を示す特性図。 他の再加速処理における目標デューティ比、制御デューティ比、回転速度の変化を示す特性図。 モータ制御のメインルーチンを示すフローチャート。 Ｆ／Ｂ無しのときのパラメータ設定処理を示すフローチャート。 Ｆ／Ｂ無しのときのモータ処理を示すフローチャート。 Ｆ／Ｂ有りのときの再加速処理、初回加速処理の回転速度、制御デューティ比の変化を示す特性図。 Ｆ／Ｂ有りのときのパラメータ設定処理を示すフローチャート。 Ｆ／Ｂ有りのときのモータ処理を示すフローチャート。 Ｆ／Ｂ有りのときの再加速処理、初回加速処理の回転速度、制御デューティ比の変化を示す他の特性図。

以下に、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
［第１実施形態］
（電動工具１０の全体構成）
図１に示す電動工具１０は、草や小径木を刈り払う、所謂、草刈機として構成されており、シャフトパイプ１２とモータユニット２０とバッテリパック２４と刈刃ユニット３０とを備えている。

シャフトパイプ１２は、中空棒状に形成され、シャフトパイプ１２の一端には、モータユニット２０が設けられ、シャフトパイプ１２の他端には刈刃ユニット３０が設けられている。

モータユニット２０は、モータ２２と制御部１００（図２参照）を含む制御回路等を収容している。制御部１００はマイクロコンピュータにより主に構成されている。制御部１００を含む制御回路の電気的構成については後述する。

本実施形態のモータ２２はブラシ付ＤＣモータである。モータ２２は、シャフトパイプ１２に収容されている駆動力伝達シャフトを介して、刈刃ユニット３０に取り付けられている刈刃３６を回転駆動する。モータ２２の回転軸には、回転軸の回転角度を検出するための角度検出部１１０（図２参照）として、周知のロータリエンコーダ等が設置されている。この角度検出部１１０の検出信号が制御部１００に出力される。

バッテリパック２４は、モータユニット２０のモータ２２に電力を供給する充電可能な二次電池（例えばリチウムイオン二次電池）を収容しており、モータユニット２０に着脱可能である。

刈刃ユニット３０は、ギヤケース３２とカバー３４とを備えている。ギヤケース３２には、シャフトパイプ１２に収容されている駆動力伝達シャフトからモータ２２の駆動力を刈刃３６に伝達する各種ギヤが収容されている。

カバー３４は、刈刃３６により刈り取られた草が使用者側に飛んでくることを防止するために、刈刃３６の使用者側を覆っている。
刈刃３６は、円板状に形成されており、刈刃ユニット３０に着脱可能である。板状の刈刃３６に代えてナイロンコードのような紐状の刈刃を刈刃ユニット３０に取り付けることもできる。

ハンドル４０はＵ字状に形成されており、シャフトパイプ１２のモータユニット２０と刈刃ユニット３０との間でシャフトパイプ１２に接続されている。ハンドル４０の両端のうち、モータユニット２０から刈刃ユニット３０に向けて左側には左手グリップ４２が、右側には右手グリップ４４がそれぞれ設けられている。左手グリップ４２および右手グリップ４４は、使用者がそれぞれのグリップを把持して電動工具１０を保持するために設けられている。そして、右手グリップ４４には、トリガスイッチ４６が設けられている。

トリガスイッチ４６は、例えば、図示しない有接点スイッチと可変抵抗器とを備え、トリガスイッチ４６が引かれたか否かを示す信号（操作信号）と、トリガスイッチ４６の初期位置からの操作量（引き量）に応じた電圧値を示す信号とを制御部１００に出力するように構成されている。

モータ２２に印加される電圧は、トリガスイッチ４６の引き量に応じて設定される制御デューティ比により制御される。引き量が大きくなり、制御デューティ比の目標値（目標デューティ比）が増加するにしたがってモータ２２の回転速度は増加する。すなわち、トリガスイッチ４６の引き量が大きくなるにしたがって、刈刃３６の回転速度は増加する。

尚、電動工具１０の使用者が、トリガスイッチ４６を誤って操作してモータ２２を駆動させてしまうのを防止するために、トリガスイッチ４６の操作量に関わらずにモータ２２の駆動を禁止する所謂ロックオフスイッチが右手グリップ４４に設置されていてもよい。

（電動工具１０の電気的構成）
図２に、電動工具１０の電気的構成を示す。バッテリパック２４からモータ２２への通電経路上に半導体スイッチＱ１が設置されている。半導体スイッチＱ１のオフ時にはモータ２２への通電が遮断され、オン時にはモータ２２への通電が許可される。半導体スイッチＱ１のゲートは、ゲート回路１２０を介して制御部１００に接続され、半導体スイッチＱ１のソースはバッテリパック２４の負極に接続されている。

制御部１００は、ハードウェア的には、ＣＰＵ１０２、メモリ１０４、および図示しないＩ／Ｏポート等を備えている。制御部１００では、記録媒体としてメモリ１０４に記憶されている各種処理のプログラムをＣＰＵ１０２が読み出して実行する。

制御部１００には、角度検出部１１０、電流検出部１１２、および電圧検出部１１４から、それぞれ該当する検出信号が出力される。
角度検出部１１０は、例えばロータリエンコーダ等から構成されており、モータ２２の回転軸が所定角度回転する毎に角度検出信号（パルス）を出力する。制御部１００は、角度検出部１１０から出力される角度検出信号に基づいて、単位時間当たり（例えば１分間）のモータ２２の回転数である回転速度を演算する。

電流検出部１１２は、モータ２２に流れる電流（モータ電流とも言う。）を検出し、電流値に応じた検出信号を制御部１００に出力する。
電圧検出部１１４は、バッテリパック２４の電圧（バッテリ電圧とも言う。）を検出し、電圧値に応じた検出信号を制御部１００に出力する。制御部１００は、電圧検出部１１４の出力する検出信号に基づいてバッテリパック２４の残容量を演算する。

また、制御部１００は、モータ２２に印加される電圧を制御するために、半導体スイッチＱ１をオン、オフするＰＷＭ信号の目標デューティ比をトリガスイッチ４６の引き量に応じて設定する。

ゲート回路１２０は、制御部１００からのＰＷＭ信号に従って半導体スイッチＱ１をオン、オフさせる。これにより、モータ２２に供給される電流値が制御され、モータ２２に供給される電力が制御される。

定電圧電源回路（Ｒｅｇ）１２２は、バッテリパック２４の電圧を所定電圧（例えば５Ｖ）の制御用電源Ｖｃｃに降圧して制御部１００へ供給する。
（初回加速処理）
次に、モータ２２の回転が停止した状態から、トリガスイッチ４６を引く初回加速操作を実行したときにモータ２２を加速させる初回加速処理について説明する。

モータ２２の回転が停止した状態から、トリガスイッチ４６が引かれると、制御部１００は、図３の実線２００に示すように、トリガスイッチ４６の引き量に応じた目標デューティ比を設定する。

目標デューティ比は、トリガスイッチ４６の引き量に応じて所定の時間間隔毎に設定される。したがって、トリガスイッチ４６の引き量が一定量に保持され、そのときのトリガスイッチ４６の引き量に応じた目標デューティ比に達するまでに設定される目標デューティ比の傾きは、トリガスイッチ４６を引くスピードが速いほど大きく、急になる。

そして、図３の実線２０２に示すように、初回加速処理を開始してからの経過時間に応じて、モータ２２に供給する電力を制御するＰＷＭ信号の制御デューティ比を一定の増加率で増加させる。これに伴い、図３の実線２０４に示すように、モータ２２の回転速度は上昇する。

そして、トリガスイッチ４６の引き量が一定量に保持され、そのときのトリガスイッチ４６の引き量に応じて設定される目標デューティ比にＰＷＭ信号の制御デューティ比が達すると、制御デューティ比は目標デューティ比に保持される。

（再加速処理）
次に、トリガスイッチ４６を初期位置に戻しモータ２２の回転を停止させる停止操作を実行してから、モータ２２の減速中にトリガスイッチ４６を引く再加速操作を実行したときにモータ２２を再加速させる再加速処理について説明する。

トリガスイッチ４６が停止操作（ｏｆｆ）されモータ２２への通電がオフされると、図４に示すように、モータ２２の回転速度は徐々に減速する。また、トリガスイッチ４６が停止操作されると、図４に示すように、モータ２２に印加する電圧を制御するＰＷＭ信号の目標デューティ比および制御デューティ比は０％に設定される。

トリガスイッチ４６が停止操作されてモータ２２が減速しているときにトリガスイッチ４６が再加速操作（ｏｎ）されると、制御部１００は、トリガスイッチ４６の引き量に応じて目標デューティ比を設定する。再加速操作においてトリガスイッチ４６の引き量が初回加速操作と同じであれば、設定される目標デューティ比（実線２００）は同じである。

そして、図４の実線２２０に示すように、制御部１００は、例えば、制御デューティ比を経過時間に応じて０％から目標デューティ比まで増加させる。これにより、経過時間に応じてモータ２２に流れる電流が増加し、モータ２２の回転速度が増加する。

そして、トリガスイッチ４６の引き量が一定量に保持され、そのときのトリガスイッチ４６の引き量に応じて設定される目標デューティ比にＰＷＭ信号の制御デューティ比が達すると、制御デューティ比は目標デューティ比に保持される。

（制御デューティ比の設定）
ここで、初回加速処理を開始するときには、モータ２２は停止しているので、初回加速処理において制御デューティ比を急激に増加させると、モータ２２から電動工具１０が受ける反動が大きくなる。それ故、初回加速処理時においては、モータ２２から電動工具１０が受ける反動を抑制するように、制御デューティ比の増加率が設定されている。

これに対し、再加速処理の開始時にはモータ２２および刈刃３６は減速中ではあるが回転中であり、回転エネルギーを有している。したがって、例えば図４の実線２２０に示すように、再加速処理において、初回加速処理の点線２１０で示す制御デューティ比よりも高い増加率で制御デューティ比を設定しても、モータ２２から電動工具１０が受ける反動を抑制できる。

本実施形態では、初回加速処理および再加速処理において、次式（１）に示す１次式に基づいて制御デューティ比を設定する。
制御デューティ比（Ｄ０）＝（ａ０＋ａ１）ｔ＋（ｂ０＋ｂ１）・・・（１）
ｔ：初回加速処理および再加速処理の開始時からの経過時間。
ａ０：初回加速処理時の傾き。
ｂ０：初回加速処理時の切片。
ａ１：再加速処理において設定される傾き増加要素。
ｂ１：再加速処理において設定される切片増加要素。

このように、再加速処理において、式（１）から制御デューティ比を演算する場合、初回加速処理に対し、式（１）のパラメータである傾き（増加率）、および切片の少なくともいずれかを増加するので、再加速処理において設定される制御デューティ比は初回加速処理において設定される制御デューティ比よりも大きくなる。

したがって、初回加速処理における増加率および切片で設定された点線２１０で示す制御デューティ比よりも高い増加率で設定された実線２２０で示す制御デューティ比は、点線２１０で示す制御デューティ比よりも速やかに目標デューティ比に到達する。

これにより、点線２１０で示す制御デューティ比を設定した場合のモータ２２の回転速度（符号２１２参照）よりも、実線２２０で示す制御デューティ比を設定した場合のモータ２２の回転速度（符号２２２参照）は速やかに上昇し、目標デューティ比に応じた回転速度に達する。

また、再加速処理を開始するときに、直ちに制御デューティ比を目標デューティに設定するのではなく、経過時間に応じて制御デューティ比を増加させながら目標デューティ比に到達させるので、モータ２２から電動工具１０が受ける反動を極力抑制できる。

（他の再加速処理）
図４に示す再加速処理では、初回加速処理に対し、式（１）において、ｂ１＝０として切片は増加させず、ａ０にａ１を加算して傾きを増加させた。

これに対し、図５の実線２３０で示す再加速処理における制御デューティ比の設定では、初回加速処理に対し、式（１）において、ａ１＝０として傾き（増加率）は増加させず、ｂ０にｂ１を加算して切片を増加させた。尚、図４および図５では、ｂ０＝０である。

図５に示す再加速処理においても、初回加速処理における増加率および切片で設定された点線２１０で示す制御デューティ比よりも大きい切片で設定された実線２３０で示す制御デューティ比は、点線２１０で示す制御デューティ比よりも速やかに目標デューティ比に到達する。

これにより、点線２１０で示す制御デューティ比を設定した場合のモータ２２の回転速度（符号２１２参照）よりも、実線２３０で示す制御デューティ比を設定した場合のモータ２２の回転速度（符号２３２参照）は速やかに上昇し、目標デューティ比に応じた回転速度に達する。

いずれにしても、再加速処理では、初回加速処理に対し、式（１）のパラメータである傾き、および切片の少なくともいずれかを増加するので、再加速処理において設定される制御デューティ比は初回加速処理において設定される制御デューティ比よりも大きくなる。

したがって、再加速処理において、初回加速処理と同じ値にパラメータを設定した場合に再加速操作を行ってから目標デューティ比に達するまでの時間をＴ０、式（１）のパラメータである傾き、および切片の少なくともいずれかを増加した場合に再加速操作を行ってから目標デューティ比に達するまでの時間をＴ１とすると、図４および図５に示すようにＴ０＞Ｔ１となる。このように、制御デューティ比が目標デューティ比に速やかに到達するため、モータの回転速度も速やかに上昇する。

尚、図５の実線２３０で示す再加速処理では、式（１）の傾きを初回加速処理と同じにしているので、再加速処理におけるモータ２２の最大角加速度は、初回加速処理と同じである。その結果、再加速処理においてモータ２２から電動工具１０が受ける反動を、初回加速処理においてモータ２２から電動工具１０が受ける反動と同じにすることができる。

（制御部１００による処理）
次に、上述のモータ制御を実現するために制御部１００が実行する処理をフローチャートに基づいて説明する。

図６に示すメインルーチンでは、トリガ情報取得処理（Ｓ４００）と、モータ情報取得処理（Ｓ４０２）と、パラメータ設定処理（Ｓ４０４）と、モータ処理（Ｓ４０６）とが繰り返し順次実行される。

Ｓ４００のトリガ情報取得処理では、トリガスイッチ４６が引かれたか否かを示す操作信号と、トリガスイッチ４６の初期位置からの引き量に応じた電圧信号とを、トリガスイッチ４６に対する操作情報として取得する。

Ｓ４０２のモータ情報取得処理では、制御デューティ比を決定するパラメータを設定するために、角度検出部１１０、電流検出部１１２、電圧検出部１１４から、それぞれモータ２２の回転角度、モータ電流、バッテリ電圧を、モータ２２の作動状態を表すモータ情報として取得する。制御部１００は、モータの回転角度から、モータ２２の回転速度および角加速度を演算し、バッテリ電圧からバッテリパック２４の残容量を演算する。

Ｓ４０４のパラメータ設定処理は、モータ２２に印加する電圧をＰＷＭ制御する制御デューティ比を決定するためのパラメータを設定する。
Ｓ４０６のモータ処理は、Ｓ４０４で設定されたパラメータが決定する制御デューティ比によりＰＷＭ制御された電圧をモータ２２に印加する。

（パラメータ設定処理）
以下に、図６のＳ４０４において実行されるパラメータ設定処理について、図７に基づいて説明する。

まず、再加速（リトリガ）処理フラグがセットされているか否かを判定する（Ｓ４１０）。再加速処理フラグは、後述する図８のＳ４３６、Ｓ４３８でセットまたはクリアされるものであり、トリガスイッチ４６が引かれていないときにモータ２２が回転中であれば’１’にセットされており、トリガスイッチ４６が引かれていないときにモータ２２が停止中であれば’０’にクリアされている。したがって、再加速処理フラグがセットされているときにトリガスイッチ４６が引かれれば再加速操作がなされたと判断できる。

再加速処理フラグがセットされていない場合（Ｓ４１０：Ｎｏ）、再加速処理ではない制御デューティ比の設定処理であると判断し、前述した式（１）のパラメータである、ａ１、ｂ１を両方クリアする（Ｓ４１２）。

再加速処理フラグがセットされている場合（Ｓ４１０：Ｙｅｓ）、再加速処理による制御デューティ比の設定処理の可能性があると判断し、トリガスイッチ４６を引いているか否かを判定する（Ｓ４１４）。

再加速処理フラグはセットされているがトリガスイッチ４６を引いていない場合（Ｓ４１４：Ｎｏ）、モータ２２の減速中であると判断し、Ｓ４１６、Ｓ４１８において、再加速処理の前における減速中のモータ２２の回転速度の変化に基づいて、モータ２２に加わる負荷の大きさを測定し、再加速操作がなされた場合に、式（１）におけるａ１、ｂ１をどの程度増加させるかを設定する。

以下に説明するａ１１〜ａ１５、ｂ１１〜ｂ１５は、式（１）のａ１、ｂ１を設定するために次式（２）、（３）で使用するパラメータである。式（２）、（３）は、各パラメータａ１１〜ａ１５、ｂ１１〜ｂ１５に重み係数ｋ１１〜ｋ１５、ｍ１１〜ｍ１５をそれぞれ乗算した和をａ１、ｂ１として求めたものである。重み係数ｋ１１〜ｋ１５、ｍ１１〜ｍ１５は、ａ１１〜ａ１５、ｂ１１〜ｂ１５に応じて設定される。

ａ１＝ｋ１１×ａ１１＋ｋ１２×ａ１２＋ｋ１３×ａ１３＋ｋ１４×ａ１４＋ｋ１５×ａ１５ ・・・（２）
ｂ１＝ｍ１１×ｂ１１＋ｍ１２×ｂ１２＋ｍ１３×ｂ１３＋ｍ１４×ｂ１４＋ｍ１５×ｂ１５ ・・・（３）
具体的には、Ｓ４１６において、減速中のモータ２２の角加速度の絶対値から、ａ１の演算に用いるａ１１、ｂ１の演算に用いるｂ１１を設定する。減速中の角加速度の絶対値が大きい場合は、モータ２２が受ける負荷が大きいと判断できる。そのため、減速中の角加速度の絶対値が大きいほど、つまりモータ２２が受ける負荷が大きいほど、ａ１１、ｂ１１の値を大きく設定する。

また、Ｓ４１８において、トリガスイッチ４６を離してからの経過時間と回転速度の低下量とから、式（２）のａ１２、式（３）のｂ１２を設定する。経過時間と回転速度の低下量との計測は、所定時間間隔で回転速度の低下量を順次計測し、最新の計測結果をａ１２、ｂ１２の設定に用いてもよいし、トリガスイッチ４６を離してからの全経過時間と回転速度の低下量とを計測し、その計測結果をａ１２、ｂ１２の設定に用いてもよい。所定時間間隔または全経過時間は、ＣＰＵ１０２の内部タイマにより計測される。

例えば、所定時間間隔における回転速度の低下量が大きいほど、モータ２２が受ける負荷が大きいと判断できる。そのため、所定時間間隔における回転速度の低下量が大きいほど、つまりモータ２２が受ける負荷が大きいほど、ａ１２、ｂ１２の値を大きく設定する。

Ｓ４１６、Ｓ４１８でａ１１、ｂ１１とａ１２、ｂ１２とを設定すると、Ｓ４２４に処理を移行する。
Ｓ４１４でトリガスイッチ４６を引いている場合（Ｓ４１４：Ｙｅｓ）、再加速操作がなされていると判断する。そして、Ｓ４２０において、トリガスイッチ４６を引き再加速操作を開始するときのモータ２２の回転速度に基づいて、式（２）、（３）のａ１３、ｂ１３を設定する。

再加速操作を開始するときのモータ２２の回転速度が速いほど、大きな制御デューティ比を設定してもモータ２２から受ける反動は小さいので、ａ１３、ｂ１３の値を大きく設定する。

次にＳ４２２において、再加速処理を実行しているときにモータ２２に流れるモータ電流に基づいて、式（２）、（３）のａ１４、ｂ１４を設定する。モータ２２に流れる電流値は、モータ２２が受ける負荷が大きいほど大きくなる。したがって、再加速処理中のモータ電流が大きいほど、つまりモータ２２が受ける負荷が大きいほど、ａ１４、ｂ１４の値を大きく設定する。

次にＳ４２４において、バッテリパック２４の残容量に基づいて、式（２）、（３）のａ１５、ｂ１５を設定する。
同じ制御デューティ比であれば、バッテリパック２４の残容量が少ないほどモータ２２に印加される電圧は低くなる。したがって、バッテリパック２４の残容量が少ないほど制御デューティ比を大きく設定し、モータ２２に印加される電圧値の低下を防止することが望ましい。そのため、残容量が少ないほど、ａ１５、ｂ１５を大きく設定する。

Ｓ４１６〜Ｓ４２４において設定されたａ１１〜ａ１５、ｂ１１〜ｂ１５を使用し、Ｓ４２６において、式（２）、（３）から式（１）のａ１、ｂ１を演算する。
（モータ処理）
以下に、図６のＳ４０６において実行されるモータ処理について、図８に基づいて説明する。

モータ処理が開始されると、まずトリガスイッチ４６が引かれているか否かを判定する（Ｓ４３０）。トリガスイッチ４６が引かれていない場合、つまりトリガスイッチ４６が停止操作されている場合（Ｓ４３０：Ｎｏ）、モータ２２の回転を停止するブレーキ処理を実行する（Ｓ４３２）。

ブレーキ処理では、モータ２２に供給する電力を制御するＰＷＭ信号の制御デューティ比を０％にし、モータ２２への通電を停止する。
ブレーキ処理の次に、モータ２２の回転角度を検出する角度検出部１１０の検出信号に基づき、モータ２２が回転中か否かを判定する（Ｓ４３４）。尚、モータ２２が回転中か否かの判定は、モータ２２の回転速度が所定速度以下になったか否か、あるいはモータ２２の回転速度が０になったか否かのいずれで行ってもよい。

モータ２２が回転中の場合には（Ｓ４３４：Ｙｅｓ）、再加速（リトリガ）処理フラグをセットし（Ｓ４３６）、モータ２２が停止している場合には（Ｓ４３４：Ｎｏ）、再加速処理フラグをクリアし（Ｓ４３８）、Ｓ４５２に処理を移行する。

Ｓ４３０においてトリガスイッチ４６が引かれている場合（Ｓ４３０：Ｙｅｓ）、トリガスイッチ４６の引き量に基づいて目標デューティ比（Ｄｓ）を設定する（Ｓ４４０）。
次に、制御デューティ比（Ｄ０）が目標デューティ比（Ｄｓ）よりも大きいか否かを判定する（Ｓ４４２）。制御デューティ比（Ｄ０）が目標デューティ比（Ｄｓ）よりも大きい場合（Ｓ４４２：Ｙｅｓ）、制御デューティ比を目標デューティ比にするために、４４８に処理を移行する。

制御デューティ比（Ｄ０）が目標デューティ比（Ｄｓ）以下の場合（Ｓ４４２：Ｎｏ）、図７において設定されたａ１、ｂ１を使用し、式（１）から制御デューティ比（Ｄ０）を演算する（Ｓ４４４）。式（１）において、再加速処理以外のモータ処理では、ａ１、ｂ１は０である。そして、ａ０、ｂ０は再加速処理以外のモータ処理で制御デューティ比を設定するための値であり固定値である。

次に、式（１）から演算した制御デューティ比（Ｄ０）が目標デューティ比（Ｄｓ）よりも大きいか否かを判定する（Ｓ４４６）。制御デューティ比（Ｄ０）が目標デューティ比（Ｄｓ）以下の場合（Ｓ４４６：Ｎｏ）、Ｓ４５２に処理を移行する。

制御デューティ比（Ｄ０）が目標デューティ比（Ｄｓ）より大きい場合（Ｓ４４６：Ｙｅｓ）、目標デューティ比を制御デューティ比として設定する（Ｓ４４８）。そして、再加速処理は終了したと判断し、再加速処理フラグをクリアする（Ｓ４５０）。

Ｓ４５２において、Ｓ４４２〜Ｓ４５０の処理により設定された制御デューティ比を出力し、モータ２２に印加する電圧を制御する。
以上説明した第１実施形態では、初回加速処理および再加速処理の両加速処理において、それぞれの加速操作がなされてからの経過時間を変数とする一次式により制御デューティ比を演算し、再加速処理において設定するパラメータとして、式（１）で表される一次式の係数および切片のうち少なくともいずれか一方を、初回加速処理において設定する値よりも大きくしている。

これにより、再加速処理において設定される制御デューティ比は、初回加速処理において設定される制御デューティ比よりも大きくなる。その結果、再加速処理において初回加速処理と同じ値にパラメータを設定するよりも、モータの回転速度は速やかに上昇し、目標デューティ比に応じた回転速度に達することができる。

その結果、特にトリガスイッチ４６のオン、オフを繰り返し、再加速処理を繰り返して実行する場合に、各回の再加速処理においてモータ２２の回転速度が速やかに上昇するので、電動工具１０の使用感が向上する。

第１実施形態では、トリガスイッチ４６が本発明の操作部に相当し、電動工具１０が本発明の電動工具に相当する。また、制御部１００が本発明のデューティ比演算手段、駆動手段、およびパラメータ設定手段として機能する。また、第１実施形態では、目標デューティ比に応じた回転速度で回転しているモータ２２の回転状態が本発明の目標回転状態に相当する。

また、図８に示すＳ４４０、Ｓ４４４およびＳ４４８の処理が本発明のデューティ比演算手段が実行する機能に相当し、図７に示すＳ４１２、およびＳ４１６〜Ｓ４２６の処理が本発明のパラメータ設定手段が実行する機能に相当し、図８に示すＳ４５２の処理が本発明の駆動手段が実行する機能に相当する。

［第２実施形態］
第１実施形態では、式（１）に示す一次式に基づいてモータ２２に印加する制御デューティ比を設定した。これに対し、第２実施形態では、モータ２２の目標回転速度と実際の実回転速度との差に基づいて、制御デューティ比をフィードバック制御する。第２実施形態のフィードバック制御は、所謂ＰＩ制御である。

第２実施形態では、次式（４）により制御デューティ比（Ｄ０）を設定する。
制御デューティ比（Ｄ０）
＝（ｃ０＋ｃ１）×偏差＋（ｄ０＋ｄ１）×偏差の積分・・・（４）
偏差：目標回転速度と実回転速度との差。
ｃ０：初回加速処理時の比例ゲイン。
ｄ０：初回加速処理時の積分ゲイン。
ｃ１：再加速処理において設定される比例ゲインの増加要素。
ｄ１：再加速処理において設定される積分ゲインの増加要素。

このように、再加速処理において、式（４）から制御デューティ比を演算する場合、制御デューティ比を演算するときに使用するｃ１およびｄ１の少なくともいずれかを設定することにより、初回加速処理に対し、式（４）のパラメータである比例ゲイン、および積分ゲインの少なくともいずれかが増加する。

したがって、再加速処理において設定されるフィードバックゲインを用いて演算される制御デューティ比（Ｄ０）は、再加速処理において、初回加速処理と同じフィードバックゲインを用いて演算される制御デューティ比よりも大きくなる。その結果、再加速処理において、モータ２２の回転速度は速やかに目標回転速度に達することができる。

図９に、初回加速処理、再加速処理における回転速度と制御デューティ比の特性を示す。点線２４０は初回加速処理における制御デューティ比、点線２４２は初回加速処理における回転速度、実線２５０は再加速処理における制御デューティ比、実線２５２は再加速処理における回転速度を示している。

点線２４０に示す初回加速処理における制御デューティ比は、実線２５０に示す再加速処理における制御デューティ比よりも大きくなっている。これは、初回加速処理は回転速度が０の状態から開始するので、再加速処理に比べ式（４）における偏差が大きいからである。

ただし、再加速処理において、初回加速処理と同じくｃ１、ｄ１を０の状態で制御デューティ比を演算すると、初回加速処理に比べ比例ゲインおよび積分ゲインの少なくともいずれかが増加するように設定した実線２５０で示す制御デューティ比よりも小さくなる。

次に、図１０および図１１に基づいて、第２実施形態における制御デューティ比の設定処理およびモータ処理について説明する。
（パラメータ設定処理）
以下に、図６のＳ４０４において実行される、第２実施形態のフィードバック制御によるパラメータ設定処理について、図１０に基づいて説明する。

まず、再加速（リトリガ）処理フラグがセットされているか否かを判定する（Ｓ４６０）。再加速処理フラグは、第１実施形態と同様に、トリガスイッチ４６が引かれていないときにモータ２２が回転中であれば’１’にセットされており、トリガスイッチ４６が引かれていないときにモータ２２が停止中であれば’０’にクリアされている。したがって、再加速処理フラグがセットされているときにトリガスイッチ４６が引かれれば再加速操作がなされたと判断できる。

再加速処理フラグがセットされていない場合（Ｓ４６０：Ｎｏ）、再加速処理ではない制御デューティ比の設定処理であると判断し、前述した式（４）のパラメータである、ｃ１、ｄ１を両方クリアする（Ｓ４６２）。

再加速処理フラグがセットされている場合（Ｓ４６０：Ｙｅｓ）、再加速処理による制御デューティ比の設定処理の可能性があると判断し、トリガスイッチ４６を引いているか否かを判定する（Ｓ４６４）。

再加速処理フラグはセットされているがトリガスイッチ４６を引いていない場合（Ｓ４６４：Ｎｏ）、モータ２２の減速中であると判断し、Ｓ４６６、Ｓ４６８において、再加速処理の前における減速中のモータ２２の回転速度の変化に基づいて、モータ２２に加わる負荷の大きさを測定し、式（４）におけるｃ１をどの程度増加させるかを設定する。

以下に説明するｃ１１〜ｃ１５は、式（４）のｃ１を設定するために次式（５）で使用するパラメータである。式（５）は、各パラメータｃ１１〜ｃ１５に重み係数ｎ１１〜ｎ１５をそれぞれ乗算した和をｃ１として求めたものである。重み係数ｎ１１〜ｎ１５は、ｃ１１〜ｃ１５に応じて設定される。

ｃ１＝ｎ１１×ｃ１１＋ｎ１２×ｃ１２＋ｎ１３×ｃ１３＋ｎ１４×ｃ１４＋ｎ１５×ｃ１５ ・・・（５）
具体的には、Ｓ４６６において、減速中のモータ２２の角加速度の絶対値から、ｃ１の演算に用いるｃ１１を設定する。減速中の角加速度の絶対値が大きい場合は、モータ２２が受ける負荷が大きいと判断できる。そのため、減速中の角加速度の絶対値が大きいほど、つまりモータ２２が受ける負荷が大きいほど、ｃ１１の値を大きく設定する。

また、Ｓ４６８において、トリガスイッチ４６を離してからの経過時間と回転速度の低下量とから、式（５）のｃ１２を設定する。経過時間と回転速度の低下量との計測は、所定時間間隔で順次回転速度の低下量を計測し、最新の計測結果をｃ１２の設定に用いてもよいし、トリガスイッチ４６を離してからの全経過時間と回転速度の低下量とを計測し、その計測結果をｃ１２の設定に用いてもよい。

例えば、所定時間間隔における回転速度の低下量が大きいほど、モータ２２が受ける負荷が大きいと判断できる。そのため、所定時間間隔における回転速度の低下量が大きいほど、つまりモータ２２が受ける負荷が大きいほど、ｃ１２の値を大きく設定する。

Ｓ４６６、Ｓ４６８でｃ１１とｃ１２とを設定すると、Ｓ４７４に処理を移行する。
Ｓ４６４でトリガスイッチ４６を引いている場合（Ｓ４６４：Ｙｅｓ）、再加速操作がなされていると判断する。そして、Ｓ４７０において、トリガスイッチ４６を引き再加速操作を開始するときのモータ２２の回転速度に基づいて、式（５）のｃ１３を設定する。

再加速操作を開始するときのモータ２２の回転速度が速いほど、大きな制御デューティ比を設定してもモータ２２から受ける反動は小さいので、ｃ１３の値を大きく設定する。
次にＳ４７２において、再加速処理を実行しているときにモータ２２に流れるモータ電流に基づいて、式（５）のｃ１４を設定する。モータ２２に流れる電流値は、モータ２２が受ける負荷が大きいほど大きくなる。したがって、再加速処理中のモータ電流が大きいほど、つまりモータ２２が受ける負荷が大きいほど、ｃ１４の値を大きく設定する。

次にＳ４７４において、バッテリパック２４の残容量に基づいて、式（５）のｃ１５を設定する。
同じ制御デューティ比であれば、バッテリパック２４の残容量が少ないほど、モータ２２に印加される電圧は低くなる。したがって、バッテリパック２４の残容量が少ないほど、制御デューティ比を大きく設定し、モータ２２に印加される電圧値の低下を防止することが望ましい。そのため、残容量が少ないほど、ｃ１５の値を大きく設定する。

Ｓ４６６〜Ｓ４７４において設定されたｃ１１〜ｃ１５を使用し、Ｓ４７６において、式（５）から式（４）のｃ１を演算する。
式（４）における比例ゲインの増加要素であるｃ１を演算すると、ｃ１の値に関わらず積分ゲインの増加要素であるｄ１（ｄ１≧０）を一定値に設定する（Ｓ４７８）。

次に、初回加速処理において予め設定されている最大角加速度よりも実角加速度が大きいか否かを判定する（Ｓ４８０）。実角加速度が最大角加速度以下の場合には（Ｓ４８０：Ｎｏ）、Ｓ４７６、Ｓ４７８で設定したｃ１、ｄ１の値を変更しない。Ｓ４８０で実角加速度と比較される最大角加速度として、例えば、想定される最大重量の刈刃を付けて、外部から負荷を受けない状態で初回加速操作をしたときの最大角加速度が設定されている。

実角加速度が最大角加速度より大きい場合には（Ｓ４８０：Ｙｅｓ）、初回加速処理においてモータ２２から受ける反動よりも大きくならないように、Ｓ４７６、Ｓ４７８で設定したｃ１およびｄ１の少なくともいずれか一方を低減する（Ｓ４８２）。

（モータ処理）
以下に、図６のＳ４０６において実行されるモータ処理について、図１１に基づいて説明する。

モータ処理が開始されると、まずトリガスイッチ４６が引かれているか否かを判定する（Ｓ４９０）。トリガスイッチ４６が引かれていない場合、つまりトリガスイッチ４６が停止操作されている場合（Ｓ４９０：Ｎｏ）、Ｓ４９２〜Ｓ４９８において実行される処理は、図８のＳ４４２〜Ｓ４４８の処理と実質的に同一である。Ｓ４９６およびＳ４９８の実効後、Ｓ５１０に処理を移行する。

Ｓ４９０においてトリガスイッチ４６が引かれている場合（Ｓ４９０：Ｙｅｓ）、トリガスイッチ４６の引き量に基づいて目標回転速度（Ｎｓ）を設定する（Ｓ５００）。
次に、実回転速度（Ｎ０）が目標回転速度（Ｎｓ）よりも速いか否かを判定する（Ｓ５０２）。実回転速度（Ｎ０）が目標回転速度（Ｎｓ）以下の場合（Ｓ５０２：Ｎｏ）、Ｓ５０８に処理を移行する。

実回転速度（Ｎ０）が目標回転速度（Ｎｓ）よりも速い場合（Ｓ５０２：Ｙｅｓ）、実回転速度（Ｎ０）が目標回転速度（Ｎｓ）に達したと判断し、再加速処理フラグをクリアし（Ｓ５０４）、制御デューティ比を演算するパラメータであるｃ１、ｄ１をクリアし、’０’に設定する（Ｓ５０６）。

次に、式（４）により制御デューティ比（Ｄ０）を演算し（Ｓ５０８）、演算した制御デューティ比を出力し、モータ２２に印加する電圧を制御する（Ｓ５１０）。
以上説明した第２実施形態では、初回加速操作および再加速操作に応じたモータの目標回転速度とモータの実際の実回転速度との差に基づいてフィードバック制御される制御デューティ比を演算し、再加速処理において設定するパラメータとしてフィードバック制御における一つ以上のフィードバックゲインのうち少なくとも一つの値を、初回加速処理において設定する値よりも大きくした。

これにより、再加速処理において設定されるフィードバックゲインを用いて演算される制御デューティ比は、再加速処理において、初回加速処理と同じフィードバックゲインを用いて演算される制御デューティ比よりも大きくなる。その結果、再加速処理において、モータの回転速度は速やかに目標回転速度に達することができる。

また、再加速処理において、フィードバック制御の比例項の比例ゲインを初回加速処理において設定する値よりも大きくしているので、モータ２２の回転速度を速やかに上昇させて目標回転速度に到達させることができる。

その結果、特にトリガスイッチ４６のオン、オフを繰り返し、再加速処理を繰り返して実行する場合にも、各回の再加速処理においてモータ２２の回転速度が目標回転速度に速やかに到達するので、電動工具１０の使用感が向上する。

第２実施形態では、図１１のＳ５０８の処理が本発明のデューティ比演算手段が実行する機能に相当し、図１０のＳ４６２、Ｓ４６６〜Ｓ４８２および図１１のＳ５０６の処理が本発明のパラメータ設定手段が実行する機能に相当し、図１１に示すＳ５１０の処理が本発明の駆動手段が実行する機能に相当する。また、第２実施形態では、目標回転速度で回転しているモータ２２の回転状態が本発明の目標回転状態に相当する。

（Ｆ／Ｂ有りのときの他の加速処理）
図９に示す初回加速処理および再加速処理では、トリガスイッチ４６の引き量に対して最終の目標回転速度だけを設定した。これに対し、図１２のＦ／Ｂ有りのときの初回加速処理および再加速処理では、トリガスイッチ４６が操作されトリガスイッチ４６の引き量が変化するときに、トリガスイッチ４６が引き量に応じて出力する電圧信号（速度指令値）を所定の時間間隔毎に検出し、検出した速度指令値に応じて目標回転速度を順次設定する。

図１２の点線２６０は初回加速処理における制御デューティ比、点線２６２は初回加速処理における回転速度、実線２７０は再加速処理における制御デューティ比、実線２７２は再加速処理における回転速度を示している。

このように、引き量に応じて変化するトリガスイッチ４６の速度指令値を所定の時間間隔毎に検出し、最終の目標回転速度に達するまで目標回転速度を段階的に上昇させることにより、目標回転速度と実回転速度との偏差が小さくなる。これにより、式（４）から算出される制御デューティ比が急激に大きくなり、実回転速度が急激に増加することを抑制するので、モータ２２から受ける反動を低減できる。

図１２の初回加速処理および再加速処理においても、再加速処理において設定されるフィードバックゲインを用いて演算される制御デューティ比（Ｄ０）は、再加速処理において、初回加速処理と同じフィードバックゲインを用いて演算される制御デューティ比よりも大きくなる。その結果、再加速処理において、モータ２２の回転速度は速やかに上昇して目標回転速度に達することができる。

尚、トリガスイッチ４６がオフとオンの２値を切り替えるスイッチであっても、最終の目標回転速度に達するまで、図１２に示すように、目標回転速度を段階的に上昇させてもよい。

［他の実施形態］
上記実施形態では、操作部であるトリガスイッチ４６の引き量に応じてモータ２２に供給する電力を制御するＰＷＭ信号の目標デューティ比を設定し、モータ２２の回転速度を可変にした。これに対し、操作部として、オフとオンの２値を切り替える操作スイッチを採用し、操作スイッチがオフの場合にはデューティ比を０％にしてモータ２２を停止し、操作スイッチがオンの場合には固定の目標デューティ比を設定する構成としてもよい。

この場合にも、初回加速処理および再加速処理においては、操作スイッチがオフからオンになると、経過時間に応じてデューティ比を増加させることにより、目標デューティ比に到達させる。

また、上記実施形態では、モータ２２が一方向だけに回転する電動工具１０について説明した。これに対し、正回転および逆回転の両方を設定できる電動工具において、逆回転における再加速処理に本発明のデューティ比による電力量の制御を適用してもよい。

また、上記実施形態では、本発明の電動工具を草刈機に適用した例を示したが、これはあくまでも一例であって、モータを駆動源として動作するあらゆる電動工具、例えばヘッジトリマ、ドライバに適用することができる。

上記実施形態では、本発明のデューティ比演算手段、駆動手段およびパラメータ設定手段の機能を制御プログラムにより機能が特定される制御部１００により実現している。これに対し、デューティ比演算手段、駆動手段およびパラメータ設定手段の機能の少なくとも一部を、回路構成自体で機能が特定されるハードウェアで実現してもよい。

このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。

１０：電動工具、２２：モータ、２４：バッテリパック、３６：刈刃、４６：トリガスイッチ（操作部）、１００：制御部（デューティ比演算手段、駆動手段、パラメータ設定手段）

Claims (14)

1. 電力の供給を受けて回転するモータと、
   前記モータの回転速度を加速させるための加速操作と、回転中の前記モータを停止させるための停止操作とを前記電動工具の使用者が行うための操作部と、
   前記加速操作がなされると、前記モータの回転状態が前記加速操作に応じた目標回転状態となるように、所定タイミング毎に、前記モータに印加される電圧の大きさを決定づける制御デューティ比を演算するデューティ比演算手段と、
   前記デューティ比演算手段が演算する前記制御デューティ比により決定される電圧を前記モータに印加して前記モータを回転駆動させる駆動手段と、
   前記加速操作に応じた前記目標回転状態に達するまで、前記デューティ比演算手段が前記制御デューティ比を演算するときに用いる一つ以上のパラメータであって、前記パラメータが大きいほど前記制御デューティ比が大きくなるパラメータを設定するパラメータ設定手段と、
   を備え、
   前記パラメータ設定手段は、前記停止操作による前記モータの回転速度の減速中に再度の前記加速操作である再加速操作がなされることにより実行される再加速処理において設定する前記パラメータのうち少なくとも一つの値を、前記モータの回転が停止しているときになされる前記加速操作である初回加速操作がなされることにより実行される初回加速処理において設定する値よりも大きくする、
   ことを特徴とする電動工具。
2. 請求項１に記載の電動工具であって、
   前記パラメータ設定手段は、前記再加速処理を開始するときの前記モータの回転速度と、前記再加速処理において前記モータに流れるモータ電流と、前記再加速処理を開始する前の前記モータの回転速度が減速中の角加速度と、前記再加速処理を開始する前の前記モータの回転速度が減速中の所定期間における前記モータの回転速度の低下量と、前記モータに電力を供給するバッテリパックの残容量と、のうち少なくとも一つに基づいて、前記再加速処理において設定する前記パラメータのうち少なくとも一つの値を、前記初回加速処理において設定する値よりも大きくする、
   ことを特徴とする電動工具。
3. 請求項２に記載の電動工具であって、
   前記パラメータ設定手段は、前記再加速処理を開始するときの前記モータの回転速度が速いほど、前記再加速処理において設定する前記パラメータのうち少なくとも一つの値を、前記初回加速処理において設定する値よりも大きくする、
   ことを特徴とする電動工具。
4. 請求項２または３に記載の電動工具であって、
   前記パラメータ設定手段は、前記再加速処理において前記モータに流れるモータ電流が大きいほど、前記再加速処理において設定する前記パラメータのうち少なくとも一つの値を、前記初回加速処理において設定する値よりも大きくする、
   ことを特徴とする電動工具。
5. 請求項２から４のいずれか一項に記載の電動工具であって、
   前記パラメータ設定手段は、前記再加速処理を開始する前の前記モータの回転速度が減速中の角加速度の絶対値が大きいほど、前記再加速処理において設定する前記パラメータのうち少なくとも一つの値を、前記初回加速処理において設定する値よりも大きくする、
   ことを特徴とする電動工具。
6. 請求項２から５のいずれか一項に記載の電動工具であって、
   前記パラメータ設定手段は、前記再加速処理を開始する前の前記モータの回転速度が減速中の所定期間における前記モータの回転速度の低下量が大きいほど、前記再加速処理において設定する前記パラメータのうち少なくとも一つの値を、前記初回加速処理において設定する値よりも大きくする、
   ことを特徴とする電動工具。
7. 請求項２から６のいずれか一項に記載の電動工具であって、
   前記パラメータ設定手段は、前記モータに電力を供給するバッテリパックの残容量が少ないほど、前記再加速処理において設定する前記パラメータのうち少なくとも一つの値を、前記初回加速処理において設定する値よりも大きくする、
   ことを特徴とする電動工具。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の電動工具であって、
   前記デューティ比演算手段は、前記初回加速処理および前記再加速処理の両加速処理において、それぞれの前記加速操作がなされてからの経過時間を変数とする一次式により前記制御デューティ比を演算し、
   前記パラメータ設定手段は、前記再加速処理において設定する前記パラメータとして前記一次式の係数および切片のうち少なくともいずれか一方を、前記初回加速処理において設定する値よりも大きくする、
   ことを特徴とする電動工具。
9. 請求項１から７のいずれか一項に記載の電動工具であって、
   前記デューティ比演算手段は、前記初回加速操作および前記再加速操作に応じた前記モータの目標回転速度と前記モータの実際の実回転速度との差に基づくフィードバック制御により前記制御デューティ比を演算し、
   前記パラメータ設定手段は、前記再加速処理において設定する前記パラメータとして前記フィードバック制御における一つ以上のフィードバックゲインのうち少なくとも一つの値を、前記初回加速処理において設定する値よりも大きくする、
   ことを特徴とする電動工具。
10. 請求項９に記載の電動工具であって、
    前記フィードバック制御として少なくとも比例制御が実行され、
    前記パラメータ設定手段は、前記再加速処理において、前記フィードバック制御の比例項の比例ゲインを前記初回加速処理において設定する値よりも大きくする、
    ことを特徴とする電動工具。
11. 請求項１０に記載の電動工具であって、
    前記フィードバック制御としてさらに積分制御が実行され、
    前記パラメータ設定手段は、前記比例ゲインと、前記フィードバック制御の積分項の積分ゲインとを前記パラメータとして設定する、
    ことを特徴とする電動工具。
12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の電動工具であって、
    前記パラメータ設定手段は、前記再加速処理における前記モータの角加速度が、前記初回加速処理において予め設定された前記モータの最大角加速度以下になるように前記パラメータを設定する、
    ことを特徴とする電動工具。
13. 請求項１から１２のいずれか一項に記載の電動工具であって、
    前記モータが駆動する刈刃により草を刈る草刈機として使用される、
    ことを特徴とする電動工具。
14. 電動工具のモータの回転速度を加速させるための加速操作がなされると、前記モータの回転状態が前記加速操作に応じた目標回転状態となるように、所定タイミング毎に、前記モータに印加される電圧の大きさを決定づける制御デューティ比を演算するデューティ比演算手順と、
    前記加速操作に応じた前記目標回転状態に達するまで、前記デューティ比演算手順で前記制御デューティ比を演算するときに用いる一つ以上のパラメータであって、前記パラメータが大きいほど前記制御デューティ比が大きくなるパラメータを設定し、前記停止操作による前記モータの回転速度の減速中に再度の前記加速操作である再加速操作がなされることにより実行される再加速処理において設定する前記パラメータのうち少なくとも一つの値を、前記モータの回転が停止しているときになされる前記加速操作である初回加速操作がなされることにより実行される初回加速処理において設定する値よりも大きくするパラメータ設定手順と、
    をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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