JP2017001121A - 器具本体および電動機械器具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電動工具1(工具本体5)は、モータ20への通電電流Idの影響によるバッテリ温度T1の変動量を低減するように、バッテリ30における温度異常の判定方法を、モータ20への通電電流Idの電流値Imに基づいて補正する。つまり、電流値Imに基づいてバッテリ温度T1を補正して補正後温度Trを得て(S170、S180,S190)、その補正後温度Trを用いてバッテリ30の温度が異常であるか否かの判定処理(S200)を行う。このように、バッテリ30の温度が異常であるか否かの判定方法を補正することで、検出した温度情報(バッテリ温度T1)と実際のバッテリ30の温度との誤差を低減できる。
【選択図】 図3
Description
器具本体としては、バッテリパックを着脱可能で、バッテリパックから供給される電力により駆動するモータを有するものが知られている。
極端子と、負極端子と、器具側信号端子と、モータ制御部と、温度情報検出部と、異常判定部と、電流検出部と、補正部と、を備える。
温度情報検出部は、基準電位を基準として器具側信号端子に生じる電圧値である温度検出電圧値に基づいてバッテリの温度を示す温度情報を検出するように構成されている。異常判定部は、温度情報と、バッテリの温度異常を判定するための温度判定基準値と、の比較結果に基づいて、バッテリの温度が異常であるか否かを判定するように構成されている。
補正部は、通電電流の影響による温度情報の変動量を低減するように、電流値に基づいて異常判定部での判定方法を補正するように構成されている。
この器具本体は、バッテリパックが装着された状態において、温度検出電圧値を取得するための通電経路とモータへの通電電流の通電経路とが、負極端子を含む一部の通電経路で重複する構成となるため、温度検出電圧値は、バッテリの温度のみならず、モータへの通電電流の影響により変動することがある。このため、温度情報検出部にて温度検出電圧値に基づいて検出される温度情報は、モータへの通電電流の影響により、実際のバッテリの温度とは異なる値となる(換言すれば、誤差が生じる)場合がある。
よって、上述の器具本体によれば、バッテリ温度の検出精度の低下を抑制できるとともに、異常判定部における異常判定精度の低下を抑制できるため、不必要な異常対応処理(例えば、モータへの通電電流の制限または通電停止)が行われることを抑制でき、使用者による使用感が損なわれることを抑制できる。
を低減するように、電流値に基づいて温度判定基準値を補正してもよい。
つまり、モータへの通電電流の電流値に基づいて異常判定部での判定方法を補正する手法の1つとして、電流値に基づいて温度判定基準値を補正する手法が挙げられる。
つまり、モータへの通電電流の電流値が大きいほど、その通電電流の影響による温度情報の変動量が大きくなり、検出した温度情報と実際のバッテリの温度との誤差が大きくなる。そこで、モータへの通電電流の電流値が大きくなるに従い温度判定基準値が高くなるように、温度判定基準値を補正することで、バッテリ温度の誤判断を抑制することができる。
つまり、モータへの通電電流の電流値に基づいて異常判定部での判定方法を補正する手法の1つとして、電流値に基づいて温度情報を補正する手法が挙げられる。
また、バッテリパックは、バッテリと、バッテリの温度に応じて抵抗値が変化するように構成された温度検出部と、温度検出部の抵抗値の変化に応じて電圧値が変化する温度信号を出力するバッテリ側信号端子と、を備える。
[1.第1実施形態]
[1−1.全体構成]
図1に示すように、本実施形態の電動工具1は、インパクトドライバとして構成されている。
工具本体5は、バッテリパック6を着脱可能に構成される。工具本体5は、半割ハウジング2,3を組み付けることにより形成されており、当該工具本体5の下方には、ハンドル部4が延設されている。バッテリパック6は、このハンドル部4の下端に着脱可能に装着されている。
5の先端には、工具要素の一例である図示しない工具ビット(例えばドライバビット)を装着するためのスリーブ8が突設されている。
次に、バッテリパック6の具体的構成について、図2を用いて説明する。
図2に示すように、バッテリパック6は、工具本体5に装着されたときに工具本体5と電気的に接続される端子として、正極端子21、負極端子22、およびバッテリ側温度信号端子25を備えている。また、バッテリパック6には、バッテリ30が収容されている。
図2に示すように、電動工具1は、バッテリパック6と、工具本体5とを備える。工具本体5は、バッテリパック6を着脱可能に構成されている。なお、図2は、工具本体5にバッテリパック6が装着された場合の電気的な構成を示している。
源として用いられる。
[1−4.温度信号と通電電流との関係]
工具本体5において、工具側温度信号端子45から入力されるバッテリ温度検出信号Vadはアナログ信号であり、制御マイコン64は、バッテリ温度検出信号Vadを含む各種アナログ信号に基づいて、モータ制御処理を含む各種処理を実行する。即ち、制御マイコン64は、各アナログ信号について、グランドGNDを基準とする電圧値を検出し、その検出値に基づいて各種処理を行う。
の温度を判定すると、誤判定が生じる虞がある。例えば、モータ制御処理において、実際には異常状態ではない(例えばバッテリ温度が正常)にもかかわらず異常状態(例えばバッテリ温度が高温又は低温)と判断されてしまったり、逆に実際は異常状態になっているにもかかわらず異常状態と判断されなかったりするおそれがある。
次に、電動工具1(工具本体5)の制御マイコン64が実行するモータ制御処理について説明する。図3は、モータ制御処理の処理内容を表すフローチャートである。
次のS160では、モータ20への通電電流Idの電流値Imを検出する。具体的には、電流検出部68からの信号に基づいて、モータ20への通電電流Idの電流値Imを検出する。
S180またはS190の処理が終了するとS200に移行し、S200では、「補正後温度Trが低温側閾値Taよりも小さい状態」または「補正後温度Trが高温側閾値Tbよりも大きい状態」が、予め定められた規定時間Ts以上にわたり連続しているか否かを判定しており、肯定判定するとS210に移行し、否定判定すると再びS150に移行する。
もしくはバッテリ温度T1)の変動量を低減するように、バッテリ30における温度異常の判定方法を補正することができ、補正前のバッテリ温度T1を用いる場合に比べて、バッテリ30における温度異常の判定精度を向上できる。
以上説明したように、本実施形態の電動工具1においては、工具本体5にバッテリパック6が装着された状態では、温度信号(バッテリ温度検出信号Vad)のアナログ値(換言すれば、グランドGNDを基準電位として工具側温度信号端子45に生じる電圧値)を取得するための通電経路と、モータ20への通電電流Idの通電経路とが、負極端子42を含む一部の通電経路で重複する構成となる。具体的には、図2における「地点Caから負極端子42および負極端子22を介して地点Cbに至るまでの区間」が重複部分に相当する。
抑制できる。
ここで、特許請求の範囲と本実施形態とにおける文言の対応関係について説明する。
電動工具1が電動機械器具の一例に相当し、工具本体5が器具本体の一例に相当し、バッテリパック6がバッテリパックの一例に相当し、モータ20がモータの一例に相当し、正極端子41が正極端子の一例に相当し、負極端子42が負極端子の一例に相当し、工具側温度信号端子45が器具側信号端子の一例に相当する。
モータ制御処理のS120およびS150を実行する制御マイコン64が温度情報検出部の一例に相当し、温度信号(バッテリ温度検出信号Vad)のアナログ値(換言すれば、グランドGNDを基準電位として工具側温度信号端子45に生じる電圧値)が温度検出電圧値の一例に相当する。バッテリ温度T1が温度情報の一例に相当し、低温側閾値Taおよび高温側閾値Tbが温度判定基準値の一例に相当し、モータ制御処理のS200を実行する制御マイコン64が異常判定部の一例に相当する。
信号Vadが温度信号の一例に相当する。
第2実施形態の電動工具として、モータ20への通電電流Idの電流値Imを用いてマイコン検出ズレ値Erを演算し、そのマイコン検出ズレ値Erを用いてバッテリ温度T1を補正する電動工具について説明する。
第2実施形態の電動工具1(工具本体5)の制御マイコン64が実行するモータ制御処理について説明する。図4は、第2実施形態におけるモータ制御処理の処理内容を表すフローチャートである。
示す関係式が成立する。
ここで、[数3]のうち最下段の第1項である「Vcc ×(R2/(R1+R2))
」は、[数2]の右辺に等しいことから、この値は、サーミスタ35の両端電圧Vadに相当する。このため、[数3]のうち最下段の第2項である「Voff ×(R1/(R
1+R2))」は、図2における「地点Caから負極端子42および負極端子22を介して地点Cbに至るまでの区間」での電圧降下分に相当するものであり、マイコン検出ズレ値Erに相当する。
そして、図5に示す補正データテーブルを用いて、バッテリ温度T1およびマイコン検出ズレ値Erに対応する補正後温度Trを演算する。具体的には、縦軸がS350で検出したバッテリ温度T1に対応し、横軸が[数1]で得られたマイコン検出ズレ値Erに対応する欄に記録されている数値を、補正後温度Trとして設定する。
S370が終了するとS380に移行する。
以上説明したように、本実施形態の電動工具1(工具本体5)は、電流検出部68および制御マイコン64(詳細には、モータ制御処理におけるS360〜S370を実行する制御マイコン64)を備えており、モータ20への通電電流Idの影響によるバッテリ温度T1の変動量を低減するように、バッテリ30における温度異常の判定方法を、モータ20への通電電流Idの電流値Imに基づいて補正する。
値Imが大きくなるに従い補正後温度Trが低くなるように、バッテリ温度T1を補正することで、バッテリ温度の誤判断を抑制することができる。
ここで、特許請求の範囲と本実施形態とにおける文言の対応関係について説明する。
モータ制御処理のS320およびS350を実行する制御マイコン64が温度情報検出部の一例に相当し、モータ制御処理のS380を実行する制御マイコン64が異常判定部の一例に相当する。
第3実施形態の電動工具として、モータ20への通電電流Idの電流値Imと予め定められた電流判定閾値Aとを比較し、その比較結果に基づいて温度判定基準値(低温側閾値Taおよび高温側閾値Tb)を補正する電動工具について説明する。
第3実施形態の電動工具1(工具本体5)の制御マイコン64が実行するモータ制御処理について説明する。図6は、第3実施形態におけるモータ制御処理の処理内容を表すフローチャートである。
が第1補正低温側閾値Ta1よりも小さい状態」または「バッテリ温度T1が第1補正高温側閾値Tb1よりも大きい状態」が、予め定められた規定時間Ts以上にわたり連続しているか否かを判定しており、肯定判定するとS600に移行し、否定判定すると再びS550に移行する。つまり、S560では、バッテリ30の温度異常状態(Tr<Ta1、またはTr>Tb1)が規定時間Ts以上継続しているか否かを判定する。
なお、第3実施形態のモータ制御処理におけるS600〜S610の各ステップでの処理内容は、第1実施形態のモータ制御処理におけるS210〜S220の各ステップでの処理内容と同様であるため、説明を省略する。
以上説明したように、本実施形態の電動工具1(工具本体5)は、電流検出部68および制御マイコン64(詳細には、モータ制御処理におけるS560〜S590を実行する制御マイコン64)を備えており、モータ20への通電電流Idの影響によるバッテリ温度T1の変動量を低減するように、バッテリ30における温度異常の判定方法を、モータ20への通電電流Idの電流値Imに基づいて補正する。
定方法に補正する。
ここで、特許請求の範囲と本実施形態とにおける文言の対応関係について説明する。
モータ制御処理のS520およびS550を実行する制御マイコン64が温度情報検出部の一例に相当し、モータ制御処理のS580およびS590を実行する制御マイコン64が異常判定部の一例に相当する。
第4実施形態の電動工具として、モータ20への通電電流Idの電流値Imを用いてマイコン検出ズレ値Erを演算し、そのマイコン検出ズレ値Erを用いて温度判定基準値(低温側閾値Taおよび高温側閾値Tb)を補正する電動工具について説明する。
第4実施形態の電動工具1(工具本体5)の制御マイコン64が実行するモータ制御処理について説明する。図7は、第4実施形態におけるモータ制御処理の処理内容を表すフローチャートである。
理内容は、第1実施形態のモータ制御処理におけるS110〜S160の各ステップでの処理内容と同様であるため、説明を省略する。
以上説明したように、本実施形態の電動工具1(工具本体5)は、電流検出部68および制御マイコン64(詳細には、モータ制御処理におけるS760〜S770を実行する制御マイコン64)を備えており、モータ20への通電電流Idの影響によるバッテリ温度T1の変動量を低減するように、バッテリ30における温度異常の判定方法を、モータ20への通電電流Idの電流値Imに基づいて補正する。
ここで、特許請求の範囲と本実施形態とにおける文言の対応関係について説明する。
モータ制御処理のS720およびS750を実行する制御マイコン64が温度情報検出部の一例に相当し、モータ制御処理のS780を実行する制御マイコン64が異常判定部の一例に相当する。
以上、本発明の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において、様々な態様にて実施することが可能である。
第2工具本体105には温度信号生成部が備えられず、第2バッテリパック106に第2温度信号生成部169が備えられる構成であってもよい。第2温度信号生成部169は、サーミスタ35に対して電流通電または電圧印加するよう構成されている。
Claims (8)
- バッテリパックとともに電動機械器具を構成する器具本体であって、
前記バッテリパックは、バッテリと、前記バッテリの温度に応じて抵抗値が変化するように構成された温度検出部と、前記温度検出部の前記抵抗値の変化に応じて電圧値が変化する温度信号を出力するバッテリ側信号端子と、を備え、
当該器具本体および前記バッテリパックのうち少なくとも一方には、前記温度検出部に対して電流通電または電圧印加するよう構成された温度信号生成部が備えられ、
当該器具本体は、前記バッテリパックを着脱可能に構成されるとともに、
前記バッテリパックから供給される電力により駆動するモータと、
前記バッテリパックの装着時に前記バッテリパックの正極に接続される正極端子と、
前記バッテリパックの装着時に前記バッテリパックの負極に接続されるとともに、前記モータへの通電経路の基準電位となる負極端子と、
前記バッテリパックの装着時に前記バッテリパックの前記バッテリ側信号端子に接続される器具側信号端子と、
前記モータを駆動制御するモータ制御部と、
前記基準電位を基準として前記器具側信号端子に生じる電圧値である温度検出電圧値に基づいて前記バッテリの温度を示す温度情報を検出するように構成された温度情報検出部と、
前記温度情報と、前記バッテリの温度異常を判定するための温度判定基準値と、の比較結果に基づいて、前記バッテリの温度が異常であるか否かを判定するように構成された異常判定部と、
前記モータへの通電電流の電流値を検出するように構成された電流検出部と、
前記通電電流の影響による前記温度情報の変動量を低減するように、前記電流値に基づいて前記異常判定部での判定方法を補正するように構成された補正部と、
を備える器具本体。 - 前記補正部は、前記通電電流の影響による前記温度情報の変動量を低減するように、前記電流値に基づいて前記温度判定基準値を補正する、
請求項1に記載の器具本体。 - 前記補正部は、前記電流値が大きくなるに従い前記温度判定基準値が高くなるように、前記温度判定基準値を補正する、
請求項2に記載の器具本体。 - 前記補正部は、前記通電電流の影響による前記温度情報の変動量を低減するように、前記電流値に基づいて前記温度情報を補正する、
請求項1に記載の器具本体。 - 前記補正部は、前記電流値が大きくなるに従い前記温度情報が示す前記バッテリの温度が低くなるように、前記温度情報を補正する、
請求項4に記載の器具本体。 - 前記補正部は、前記電流値の採りうる数値範囲を分割してなる複数の電流領域毎に、前記異常判定部での判定方法における補正方法がそれぞれ定められており、
前記複数の電流領域の個数は16個以下である、
請求項1から請求項5のうちいずれか1項に記載の器具本体。 - 前記モータ制御部は、前記異常判定部にて前記バッテリの温度が異常であると判定されると、前記モータへの通電電流の低減または前記モータへの通電停止を実行する、
請求項1から請求項6のうちいずれか1項に記載の器具本体。 - 器具本体とバッテリパックとを備える電動機械器具であって、
前記バッテリパックは、バッテリと、前記バッテリの温度に応じて抵抗値が変化するように構成された温度検出部と、前記温度検出部の前記抵抗値の変化に応じて電圧値が変化する温度信号を出力するバッテリ側信号端子と、を備え、
前記器具本体は、請求項1から請求項7のうちいずれか1項に記載の器具本体で構成されている、
電動機械器具。
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