JP2023071389A - 電動作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】利便性に優れた電動作業機を提供する。【解決手段】本開示の１つの局面の電動作業機は、モータと、電流検出部と、制御部と、を備える。制御部は、モータの制御に用いる少なくとも１つの制御パラメータを、少なくとも１つの補正量により補正する場合における、少なくとも１つの補正量の各々の上限値を設定する。制御部は、駆動電流の値が制限閾値を超えたと判定された場合に、各々の上限値を上限として、少なくとも１つの補正量を算出する。【選択図】図５Ａ

Description

本開示は、電動作業機に関する。

特許文献１に記載の電動機器は、モータの駆動電流が予め設定された電流閾値を超える場合に、制御パラメータを補正して、モータの駆動電流を抑制している。これにより、モータが瞬間的な大きな負荷を受けた場合に、駆動電流を抑制しつつ、モータの停止を回避している。

特開２０１６－９３８５４号公報

上記電動機器は、モータが継続的に比較的大きな負荷を受けた場合に、駆動電流が抑制され続ける。ひいては、出力トルクが不足して、電動機器による作業が継続できないことが起こり得る。

本開示の１つの局面は、利便性に優れた電動作業機を提供する。

本開示の１つの局面の電動作業機は、モータと、電流検出部と、制御部と、を備える。電流検出部は、モータの駆動電流の値を検出するように構成される。制御部は、モータの制御に用いる少なくとも１つの制御パラメータを、少なくとも１つの補正量により補正する場合における、少なくとも１つの補正量の各々の上限値を設定するように構成される。制御部は、電流検出部により検出された駆動電流の値が、制限閾値を超えたか否か判定するように構成される。制御部は、駆動電流の値が制限閾値を超えたと判定した場合に、モータの駆動電流が減少するように、各々の上限値を上限として、少なくとも１つの補正量を、算出するように構成される。制御部は、算出した少なくとも１つの補正量で少なくとも１つの制御パラメータを補正するように構成される。制御部は、少なくとも１つの制御パラメータに基づいてモータを駆動するように構成される。

上述の電動作業機では、各制御パラメータの補正量の上限値が設定され、駆動電流の値が制限閾値を超えたと判定された場合に、各々の上限値を上限として、各制御パラメータの補正量が算出される。そして、算出された各制御パラメータの補正量に基づいて、各制御パラメータが補正される。したがって、モータが瞬間的に非常に大きな負荷を受けた場合には、駆動電流を抑制してモータの駆動を継続できる。さらに、モータが継続的に比較的大きな負荷を受けた場合に、駆動電流が抑制され続けることを回避して、必要に応じて駆動電流を増加させることができる。よって、優れた利便性を実現できる。

第１実施形態に係る電動作業機の外観を示す図である。 第１実施形態に係る電動作業機の内部構成を示す断面図である。 第１実施形態に係る電動作業機の電気的構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係るモータ駆動処理の手順を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る出力制限処理の手順を示すフローチャートの一部である。 第１実施形態に係る出力制限処理の手順を示すフローチャートの残りの部分である。 第１実施形態に係るドリルモード、クラッチモード、高速ギヤモード、低速ギヤモードにおける制限閾値、制限上限の有無、回転速度制限量の上限、デューティ制限量の上限を示す表の一例である。 第１実施形態に係るドリルモード、クラッチモード、高速ギヤモード、低速ギヤモードにおける制限閾値、制限上限の有無、回転速度制限量の上限、デューティ制限量の上限を示す表の別の一例である。 第１実施形態に係るドリルモード、クラッチモード、高速ギヤモード、低速ギヤモードにおける制限閾値、制限上限の有無、回転速度制限量の上限、デューティ制限量の上限を示す表の別の一例である。 第１実施形態に係る出力処理の手順を示すフローチャートである。 第１実施形態に係るドリルモード及びクラッチモードにおけるトリガ引き量に対する上限デューティ及び目標回転速度を示すマップである。 第１実施形態に係る目標回転速度に対する基準デューティを示すマップである。 第１実施形態に係るモータ回転速度、ＰＷＭデューティ、駆動電流の時間変を示すタイムチャートである。 参考例に係るモータ回転速度、ＰＷＭデューティ、駆動電流の時間変化を示すタイムチャートである。 第２実施形態に係る出力処理の手順を示すフローチャートである。 第２実施形態に係るドリルモード及びクラッチモードにおけるトリガ引き量に対する目標デューティを示すマップである。

［実施形態の総括］
ある実施形態における電動作業機は、モータと、電流検出部と、制御部と、を備えていてもよい。

制御部は、電流検出部により検出された駆動電流の値と制限閾値との差分と所定のゲインとから変化量を算出するように構成されていてもよい。さらに、制御部は、算出した変化量を積算して補正量を算出するように構成されていてもよい。

差分と所定のゲインとから変化量を算出することにより、特に、差分に所定のゲインを乗算して変化量を算出することにより、モータが瞬間的に非常に大きな負荷を受けた場合には、瞬間的に駆動電流を抑制できる。

また、変化量を積算して補正量を算出することにより、モータが継続的な比較的大きな負荷を受けた場合には、断続的に駆動電流を抑制できる。
さらに、補正量に上限を設定することにより、駆動電流の抑制によりトルクが不足する場合に、駆動電流を増加させることができ、トルク不足になることを防ぐことができる。

少なくとも１つの制御パラメータは、モータの回転速度、及び／又は、モータへ印加する電圧、及び／又は、パルス電圧のデューティを含んでもよい。モータの回転速度、及び／又は印加電圧、及び／又はデューティを補正することにより、駆動電流を抑制することができる。

制御部は、ユーザにより複数の動作モードから選択された選択モードを取得するように構成されていてもよい。制御部は、取得した選択モードに応じて、上限値を変更するように構成されていてもよい。制御部は、取得した選択モードに基づいて、モータを駆動するように構成されていてもよい。選択モードに応じて上限値が変更されることにより、より優れた利便性を実現できる。

複数の動作モードは、特定モードを含んでもよい。制御部は、選択モードが特定モードであることに応じて、上限値を設定しないように構成されていてもよい。これにより、特定モードでは、モータが継続的に比較的大きな負荷を受けた場合に、駆動電流を抑止し続けることができる。

複数の動作モードは、被加工部材に穴をけるためのドリルモード、及び／又は、螺子を締結するためのクラッチモードを含んでもよい。制御部は、ドリルモードに対応する上限値を、クラッチモードに対応する上限値と異なる値に設定するように構成されていてもよい。

複数の動作モードがドリルモードとクラッチモードとを含む場合、ドリルモードとクラッチモードとでは、モータが受ける負荷の大きさに差がある。ドリルモードにおける上限値を、クラッチモードにおける上限値と変えることにより、より優れた利便性を実現できる。

制御部は、ドリルモードに対応する上限値を、クラッチモードに対応する上限値よりも大きくするように構成されていてもよい。
ドリルモードでは、クラッチモードよりも、モータが大きな負荷を受ける。よって、ドリルモードにおける上限値を、クラッチモードにおける上限値よりも大きくすることにより、ドリルモードにおいて、瞬間的な大きな駆動電流を適切に抑制できる。

制御部は、ドリルモードに対応する制限閾値を、クラッチモードに対応する制限閾値と異なる値に設定するように構成されていてもよい。ドリルモードにおける制限閾値を、クラッチモードにおける制限閾値と変えることにより、より優れた利便性を実現できる。

制御部は、前記ドリルモードに対応する制限閾値を、クラッチモードに対応する制限閾値よりも小さくするように構成されていてもよい。
ドリルモードにおける制限閾値を、クラッチモードにおける制限閾値よりも小さくすることにより、駆動電流と制限閾値との差分が大きくなり、補正量が上限値に速く到達する。したがって、ドリルモードにおいて、出力制限をした後に、必要に応じて速やかに駆動電流を増加させることができる。

ある実施形態における電動作業機は、出力軸、及び／又は伝達部、及び／又は、減速比設定部を更に備えていてもよい。伝達部は、モータの回転を、第１の減速比又は第１の減速比よりも大きい第２の減速比で出力軸に伝達するように構成されていてもよい。減速比設定部は、伝達部の減速比を第１の減速比又は第２の減速比に設定するように構成されていてもよい。制御部は、減速比設定部により第１の減速比が設定されている場合における上限値を、減速比設定部により第２の減速比が設定されている場合における上限値と異なる値に設定するように構成されていてもよい。電動作業機が出力軸と伝達部と減速比とを更に備える場合に、第１の減速比が設定されている場合における上限値を、第２の減速比が設定されている場合における上限値と変えることにより、より優れた利便性を実現できる。

制御部は、減速比設定部により第１の減速比が設定されている場合における上限値を、減速比設定部により第２の減速比が設定されている場合における上限値よりも大きくするように構成されていてもよい。

第１の減速比が設定されている場合における上限値を、第２の減速比が設定されている場合における上限値よりも大きくすることにより、第１の減速比が設定されている場合において、瞬間的な大きな駆動電流を適切に抑制できる。

制御部は、減速比設定部により第１の減速比が設定されている場合における制限閾値を、減速比設定部により第２の減速比が設定されている場合における制限閾値と異なる値に設定するように構成されていてもよい。第１の減速比が設定されている場合における制限閾値を、第２の減速比が設定されている場合における制限閾値と変えることにより、より優れた利便性を実現できる。

制御部は、減速比設定部により第１の減速比が設定されている場合における制限閾値を、減速比設定部により第２の減速比が設定されている場合における制限閾値よりも大きくするように構成されていてもよい。

第１の減速比が設定されている場合における制限閾値を、第２の減速比が設定されている場合における制限閾値よりも大きくすることにより、第１の減速比が設定されている場合において、出力制限をした後に、必要に応じて速やかに駆動電流を増加させることができる。

ある実施形態では、上述の特徴はどのように組み合わされていてもよい。また、ある実施形態では、上述の特徴の何れかは削除されてもよい。
以下、図面を参照しながら、本開示の例示的な実施形態を説明する。

（１．第１実施形態）
＜１－１．構成＞
本実施形態に係る電動作業機１０の機械的な構成について、図１及び２を参照して説明する。本実施形態では、電動作業機１０はドライバドリルである。

電動作業機１０は、ハウジング１１を備える。ハウジング１１内には、各種構成部品が収納される。ハウジング１１は、モータ収容部１４を含む。モータ収容部１４は、ハウジング１１の後方（図の左側）に設けられている。

モータ収容部１４は、モータ５０を収納する。モータ５０は、３相のブラシレスモータである。ハウジング１１は、モータ収容部１４の前方にギヤケース３１を収容する。ギヤケース３１は、減速機構３０を収容する。減速機構３０は、出力軸７を有する。減速機構３０の詳細は、後述する。本実施形態において、減速機構３０は、本開示の伝達部の一例である。

電動作業機１０は、チャック部１６を備える。チャック部１６は、ハウジング１１の先端（図の右側）に突設されている。チャック部１６は、出力軸７に工具ビットを装着する。
電動作業機１０は、トルク選択部２９を備える。トルク選択部２９は、チャック部１６の後側に設けられている。トルク選択部２９は、回転可能な円環状の部材であり、ユーザにより後述するクラッチモードにおけるトルクの大きさ（すなわち、締め付け力）を設定するために回転される。

電動作業機１０は、モード選択部２７ａを備える。モード選択部２７ａは、トルク選択部２９の後側に設置されている。モード選択部２７ａは、回転可能な円環状の部材であり、ユーザにより動作モードを設定するために回転される。本実施形態では、動作モードは、ドリルモードとクラッチモードとを含む。ドリルモードは、被加工部材に穴をあけるための動作モードである。クラッチモードは、螺子を締めるための動作モードである。クラッチモードが選択されている場合、出力トルクがトルク選択部２９を介して選択されたトルクの大きさに到達すると、クラッチが切断されて、選択されたトルクの大きさ以上のトルクが出力されない。

電動作業機１０は、ユーザが手で把持するためのグリップ１２を備える。グリップ１２は、ハウジング１１から下方に突出している。グリップ１２は、トリガ２１を備える。トリガ２１は、グリップ１２を把持したユーザにより引かれる操作部２１ａを備える。また、トリガ２１は、摺動抵抗器を含む速度設定部２１ｂを備える。

電動作業機１０は、正逆切替スイッチ２２を備える。正逆切替スイッチ２２は、トリガ２１の上側且つハウジング１１の下端に設けられている。正逆切替スイッチ２２は、モータ５０の回転方向を正方向又は逆方向に切り替えるためのスイッチである。なお、上述した動作モードは、正方向回転モードと、逆方向回転モードとを含んでいてもよい。正方向回転モードでは、モータ５０が正方向に回転し、逆方向回転モードでは、モータ５０が逆方向に回転する。

電動作業機１０は、照明器２３を備える。照明器２３は、トリガ２１の上側且つハウジング１１の下端前方に設けられている。照明器２３は、１つ以上の発光ダイオード（以下、ＬＥＤ）を含み、操作部２１ａが引かれた場合に、電動作業機１０の前方を照射する。

また、電動作業機１０は、グリップ１２の底部の下面に設けられた接続部２８を備える。接続部２８には、スライド式の接続部であり、バッテリパック１６０がスライドして接続される。

バッテリパック１６０は、所定電圧のバッテリ１６２を含む。バッテリ１６２は、繰り返し充電可能な二次バッテリであり、例えば、リチウムイオンバッテリである。
また、グリップ１２の底部の上面には、残容量表示部２４が設けられている。残容量表示部２４は、１つ以上のＬＥＤを含み、バッテリ１６２の残容量を表示する。

次に、減速機構３０の詳細について、図２を参照して説明する。減速機構３０は、インターナルギヤ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃと、複数の遊星歯車３３Ａと、複数の遊星歯車３３Ｂと、複数の遊星歯車３３Ｃを備える。インターナルギヤ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃは、ギヤケース３１の内周面に固定されている。複数の遊星歯車３３Ａは、インターナルギヤ３２Ａ内で公転する。複数の遊星歯車３３Ｂは、インターナルギヤ３２Ｂ内で公転する。複数の遊星歯車３３Ｃは、インターナルギヤ３２Ｃ内で公転する。

インターナルギヤ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃは、モータ５０の回転軸方向に沿って、この順で、モータ５０からハウジング１１の先端へと配置されている。同様に、複数の遊星歯車３３Ａ、複数の遊星歯車３３Ｂ、複数の遊星歯車３３Ｃは、モータ５０の回転軸方向に沿って、この順で、モータ５０からハウジング１１の先端へと配置されている。複数の遊星歯車３３Ａ、複数の遊星歯車３３Ｂ、及び複数の遊星歯車３３Ｃは、それぞれ、モータ５０の回転軸周りに所定の角度間隔で配置されている。

減速機構３０は、キャリア３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃを備える。キャリア３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃは、この順でモータ５０の回転軸方向に沿って配置され、モータ５０の回転軸周りに回転可能である。キャリア３４Ａは、複数の遊星歯車３３Ａと複数の遊星歯車３３Ｂとの間に配置され、複数の遊星歯車３３Ａを回転可能に支持するとともに、複数の遊星歯車３３Ｂに嵌合されている。キャリア３４Ｂは、複数の遊星歯車３３Ｂと複数の遊星歯車３３Ｃとの間に配置され、複数の遊星歯車３３Ｂを回転可能に支持するとともに、複数の遊星歯車３３Ｃに嵌合されている。キャリア３４Ｃは、複数の遊星歯車３３Ｃの先端側に配置され、複数の遊星歯車３３Ｃを回転可能に支持している。

また、複数の遊星歯車３３Ａは、モータ５０の回転軸に固定されたピニオンギヤ５０Ａと嵌合する。キャリア３４Ｃには、出力軸７が固定されている。
電動作業機１０が減速機構３０を備えることにより、モータ５０の回転は、複数の遊星歯車３３Ａ～３３Ｃとキャリア３４Ａ～３４Ｃとにより、３段階で減速されて、出力軸７に伝達される。

また、減速機構３０は、スライドリング３５を備える。スライドリング３５は、ギヤケース３１内でモータ５０の回転軸方向に沿って移動可能である。インターナルギヤ３２Ｂは、スライドリング３５に固定されている。

スライドリング３５は、物理的にギヤ操作部２５に接続されている。ギヤ操作部２５は、ハウジング１１の上面に設けられている。ユーザがギヤ操作部２５を前後方向に移動させることにより、スライドリング３５がモータ５０の回転軸方向に沿って移動する。

ユーザが、ギヤ操作部２５を操作して、スライドリング３５を、先端位置から後端位置に移動させると、複数の遊星歯車３３Ｂとキャリア３４Ａとがインターナルギヤ３２Ｂにより連結される。これにより、キャリア３４Ａとキャリア３４Ｂとが一緒に回転する。その結果、減速機構３０は、モータ５０の回転を、複数の遊星歯車３３Ａ、３３Ｃとキャリア３４Ａ、３４Ｃとにより２段階で減速して、出力軸７に伝達する。

従って、ギヤ操作部２５を後方に移動させると、モータ５０の回転が第１の減速比（すなわち２段階）で減速されて出力軸７が高速回転する。また、ギヤ操作部２５を前方に移動させると、モータ５０の回転が第２の減速比（すなわち３段階）で減速されて、出力軸７が低速回転する。第２の減速比は、第１の減速比よりも大きい。以下では、第１の減速比が選択されているモードを、高速ギヤモードと称し、第２の減速比が選択されているモードを、低速ギヤモードと称する。本実施形態において、ギヤ操作部２５は、本開示の減速比設定部の一例である。

このような速度の切り換えは、ギヤ操作部２５の操作によってユーザにより適宜実行される。モータ５０の回転が３段階で減速される低速回転時には、モータ５０の回転が２段階で減速される高速回転時よりも、駆動電流に対応するトルクが大きくなる。

次に、電動作業機１０の電気的な構成について、図３を参照して説明する。
電動作業機１０は、位置センサ５１を備える。位置センサ５１は、モータ５０の各相のステータに対応して配置される３つのホールＩＣを備える。ホールＩＣは、モータ５０のロータが所定角度回転する度に回転検出信号を、後述する位置検出回路７１へ出力する。

また、電動作業機１０は、スイッチユニット２００を備える。スイッチユニット２００は、電源スイッチ２１０ａを備える。電源スイッチ２１０ａは、トリガ２１の操作部２１ａの引き量が所定の引き量以上であることに応じて、電源オン信号を、後述する電源回路４１及びスイッチ入力判定部６２へ出力する。また、電源スイッチ２１０ａは、操作部２１ａの引き量が所定の引き量未満であることに応じて、電源オフ信号を電源回路４１及びスイッチ入力判定部６２へ出力する。

また、スイッチユニット２００は、速度設定部２１ｂを備える。速度設定部２１ｂは、摺動抵抗器を含み、操作部２１ａの引き量に応じた抵抗値を、目標値算出部６１へ出力する。

また、スイッチユニット２００は、正逆切替スイッチ２２を備える。正逆切替スイッチ２２は、回転方向が正方向に切り替えられている場合に、正方向信号を後述する駆動制御部６５へ出力し、回転方向が逆方向に切り替えられている場合に、逆方向信号を駆動制御部６５へ出力する。

モード選択部２７は、選択された動作モード（具体的には、ドリルモード又はクラッチモード）に応じた動作モード信号をスイッチ入力判定部６２へ出力する。ギヤ操作部２５は、選択されているギヤモードに応じたギヤモード信号をスイッチ入力判定部６２へ出力する。

また、電動作業機１０は、作業機回路１００を備える。作業機回路１００は、電源回路４１を備える。電源回路４１は、バッテリ１６２に接続されている。電源回路４１は、電源オン信号が入力されると、入力電力から所定の電源電圧Ｖｃｃを生成して、制御回路６０などの作業機回路１００内の各種回路へ電源電圧Ｖｃｃを供給する。

作業機回路１００は、モータドライバ４２を備える。モータドライバ４２は、ハイサイドに設けられた３個のスイッチング素子と、ローサイドに設けられた３個のスイッチング素子とを含む、３相のフルブリッジ回路である。モータドライバ４２は、バッテリ１６２とモータ５０との間に接続されており、バッテリ１６２から電力を受けて、モータ５０の各相の巻線に電流を流す。モータドライバ４２の各スイッチング素子は、後述する制御回路６０から出力された制御指令に応じてオン又はオフする。

作業機回路１００は、電流検出回路４３を備える。電流検出回路４３は、モータ５０に流れる駆動電流の値を検出し、検出した駆動電流の値に応じた検出信号を、ＰＷＭ生成部６３へ出力する。

作業機回路１００は、位置検出回路７１を備える。位置検出回路７１は、位置センサ５１から入力された回転検出信号に基づいて、モータ５０のロータの回転位置を検出する。位置検出回路７１は、検出した回転位置に応じた位置信号を制御回路６０へ出力する。

作業機回路１００は、制御回路６０を備える。制御回路６０は、ＣＰＵ６０ａ、ＲＯＭ６０ｂ、ＲＡＭ６０ｃ及びＩ／Ｏ等を備える。制御回路６０の各種機能は、ＣＰＵ６０ａが、非遷移的実体的記録媒体に格納されているプログラムを実行することにより実現される。本実施形態では、ＲＯＭ６０ｂが非遷移的実体的記録媒体に相当する。このプログラムの実行により、プログラムに対応する方法が実行される。なお、ＣＰＵ６０ａが実行する機能の一部または全部を、一つあるいは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。また、制御回路６０は、単一のマイクロコンピュータから構成されていてもよいし、複数のマイクロコンピュータから構成されていてもよい。本実施形態では、制御回路６０が制御部の一例に相当する。

制御回路６０は、各種機能として、目標値算出部６１、スイッチ入力判定部６２、ＰＷＭ生成部６３、回転速度演算部６４、駆動制御部６５、及び表示制御部６６を備える。本実施形態では、制御回路６０は、上述の各種機能をすべて備えるが、別の実施形態では、上述の各種機能のうちのいずれかが削除されていてもよい。

目標値算出部６１は、入力された抵抗値に基づいて、モータ５０の目標回転速度を算出する。
スイッチ入力判定部６２は、入力された電源オン信号又は電源オフ信号に基づいて、電源がオンかオフかを判定し、判定結果をＰＷＭ生成部６３及び表示制御部６６へ出力する。また、スイッチ入力判定部６２は、入力された動作モード信号に基づいて、選択された動作モードを判定し、判定結果をＰＷＭ生成部６３及び表示制御部６６へ出力する。また、スイッチ入力判定部６２は、入力されたギヤモード信号に基づいて、選択されたギヤモードを判定し、判定結果をＰＷＭ生成部６３及び表示制御部６６へ出力する。

回転速度演算部６４は、位置検出回路７１から入力された位置信号に基づいて、モータ５０の回転速度を算出し、算出結果をＰＷＭ生成部６３へ出力する。
ＰＷＭ生成部６３は、電源オンオフの判定結果、動作モードの判定結果、ギヤモードの判定結果、検出信号、及び算出結果に基づいて、ＰＷＭ信号を生成する。ＰＷＭ生成部６３は、生成したＰＷＭ信号を駆動制御部６５へ出力する。

駆動制御部６５は、ＰＷＭ生成部６３から出力されたＰＷＭ信号と、正逆切替スイッチ２２か出力された正方向信号又は逆方向信号とに基づいて、制御指令を生成する。制御指令は、モータドライバ４２に含まれる各スイッチングに対してオン又はオフを指令する。駆動制御部６５は、生成した制御指令をモータドライバ４２へ出力する。これにより、モータ５０の各相の巻線に、ＰＷＭ信号に基づいたパルス電圧が印加される。

また、電動作業機１０は、モード表示部１３０を備える。モード表示部１３０は、少なくとも１つのＬＥＤを含む。また、作業機回路１００は、表示回路７２を備える。表示制御部６６は、入力された動作モードの判定結果に基づいて、表示回路７２を介して、モード表示部１３０により動作モードを報知する。すなわち、表示制御部６６は、動作モードに応じて、モード表示部１３０を点灯、点滅、消灯させる。また、表示制御部６６は、入力された電源オンオフの判定結果、動作モードの判定結果、及びギヤモードの判定結果に基づいて、表示回路７２を介して照明器２３の点灯、点滅、消灯させる。

＜１－２．処理＞
＜１－２－１．モータ駆動処理＞
次に、制御回路６０が実行するモータ駆動処理について、図４のフローチャートを用いて説明する。制御回路６０は、電源がオンになって起動すると、本処理を開始する。

まず、Ｓ１０では、モータ５０の駆動を停止する。
続いて、Ｓ２０では、現在の出力制限量をクリアする。すなわち、出力制限量をゼロにする。出力制限量は、後述する回転速度の制限量及び／又はデューティ比の制限量を含む。

続いて、Ｓ３０では、トリガ２１の操作部２１ａが所定の引き量以上引かれたか否か判定する。操作部２１ａが所定の引き量以上引かれたと判定した場合は、Ｓ４０の処理へ進み、操作部２１ａが所定の引き量以上引かれていないと判定した場合は、Ｓ１０の処理へ戻る。

Ｓ４０では、入力された動作モード及びギヤモードを取得する。本実施形態では、動作モードは、ドリルモード又はクラッチモードであり、ギヤモードは、高速ギヤモード又は低速ギヤモードである。動作モードが、ドリルモード及びクラッチモードに加えて正回転方向モード及び逆回転方向モードを含む場合は、動作モードとして、ドリルモード及びクラッチモードのいずれかと、正回転方向モード及び逆回転方向のいずれかを取得する。

続いて、Ｓ５０では、速度設定部２１ｂから出力された抵抗値に基づいて、操作部２１ａの引き量を取得する。
続いて、Ｓ６０では、出力制限処理を実行する。出力制限処理は、駆動電流が過度に増加して、モータ５０や作業機回路１００が損傷することを回避するために、モータ５０の出力を制限する処理である。出力制限処理の詳細は、後述する。

続いて、Ｓ７０では、出力処理を実行する。すなわち、出力制限処理において算出された出力制限量に基づいて、モータ５０の出力を制御する。出力処理の詳細は、後述する。Ｓ７０の処理の後、Ｓ３０の処理へ戻る。

＜１－２－２．出力制限処理＞
次に、制御回路６０が実行する出力制限処理について、図５Ａ及び図５Ｂのフローチャートを参照して説明する。

まず、Ｓ１００では、現在の駆動電流の値（以下、駆動電流値）Ｉｎｏｗを取得する。
続いて、Ｓ１１０では、Ｓ１００において取得したＩｎｏｗと、制限閾値Ｉｔｈとの差分ΔＩを算出する。制限閾値Ｉｔｈは、動作モード及びギヤモードに応じて設定され、ＲＯＭ６０ｂに記憶されている。図６Ａ及び図６Ｂの各々は、ドリルモード、クラッチモード、高速ギヤモード、及び低速ギヤモードにおける制限閾値Ｉｔｈの一例を示す。図６Ａ及び図６Ｂの各々は、動作モードが正回転方向モード及び逆回転方向モードを含まない例を示し、４つのモードの組み合わせに応じて、４セットの各種パラメータが設定されている。図６Ｃは、動作モードが正回転方向モード及び逆回転方向モードを含む例を示す。図６Ｃは、正回転方向のドリルモードと、逆回転方向のドリルモードと、正回転方向のクラッチモードと、逆回転方向のクラッチモードと、高速ギヤモードと、低速ギヤモードの組み合わせに応じて、８セットの各種パラメータが設定されている。各種パラメータは、制限閾値Ｉｔｈと、後述する制限上限の有無、回転速度の制限量の上限Ｌ＿ｓｍａｘ、デューティ制限量の上限Ｌ＿ｄｍａｘを含む。

図６Ａ及び図６Ｂに示すように、ドリルモードにおける制限閾値Ｉｔｈは、クラッチモードにおける制限閾値Ｉｔｈと異なる。具体的には、ドリルモードにおける制限閾値Ｉｔｈは、クラッチモードにおける制限閾値Ｉｔｈよりも小さい。また、図６Ｃに示すように、正回転方向のドリルモードにおける制限閾値Ｉｔｈは、逆回転方向のドリルモードにおける制限閾値Ｉｔｈと異なる。具体的には、正回転方向のドリルモードにおける制限閾値Ｉｔｈは、逆回転方向における制限閾値Ｉｔｈよりも小さい。

また、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、ドリルモードにおいて、高速ギヤモードにおける制限閾値Ｉｔｈは、低速ギヤモードにおける制限閾値Ｉｔｈと異なる。具体的には、ドリルモードにおいて、高速ギヤモードにおける制限閾値Ｉｔｈは、低速ギヤモードにおける制限閾値Ｉｔｈよりも大きい。図６Ｃに示すように、正回転方向のドリルモードにおいて、高速ギヤモードにおける制限閾値Ｉｔｈは、低速ギヤモードにおける制限閾値Ｉｔｈと異なる。具体的には、正回転方向のドリルモードにおいて、高速ギヤモードにおける制限閾値Ｉｔｈは、低速ギヤモードにおける制限閾値Ｉｔｈよりも大きい。

続いて、Ｓ１２０では、回転速度の制限量の変化量ΔＬ＿ｓｐと、デューティの制限量の変化量ΔＬ＿ｄｕとを、算出する。具体的には、Ｓ１１０において算出した差分ΔＩに、速度ゲインＧｓを乗算して、回転速度の制限量の変化量ΔＬ＿ｓｐを算出する。また、差分ΔＩに、デューティゲインＧｄを乗算して、デューティの制限量の変化量ΔＬ＿ｄｕを算出する。現在の駆動電流値Ｉｎｏｗが制限閾値Ｉｔｈよりも大きい場合は、さらに出力を制限するように、回転速度の制限量の変化量ΔＬ＿ｓｐ及びデューティの制限量の変化量ΔＬ＿ｄｕは正の値になる。一方、現在の駆動電流Ｉｎｏｗが制限閾値Ｉｔｈよりも小さい場合は、出力制限を緩和するように、回転速度の制限量の変化量ΔＬ＿ｓｐ及びデューティの制限量の変化量ΔＬ＿ｄｕは負の値になる。

続いて、Ｓ１３０では、現在の回転速度の制限量Ｌ＿ｓｐに、Ｓ２０において算出した変化量ΔＬ＿ｓｐを加算して、回転速度の制限量Ｌ＿ｓｐを更新する。すなわち、回転速度の制限量Ｌ＿ｓｐは、変化量ΔＬ＿ｓｐの積算値に相当する。

続いて、Ｓ１４０では、Ｓ１３０において更新した回転速度の制限量Ｌ＿ｓｐが０未満（すなわち、負の値）であるか否か判定する。回転速度の制限量Ｌ＿ｓｐが０以上であると判定した場合は、そのままＳ１５０の処理へ進む。回転速度の制限量Ｌ＿ｓｐが０未満であると判定した場合は、Ｓ１４５の処理へ進む。

Ｓ１４５では、回転速度の制限量Ｌ＿ｓｐに０を設定し、Ｓ１５０の処理へ進む。
Ｓ１５０では、回転速度の制限量Ｌ＿ｓｐの制限上限があるか否か、すなわち、回転速度の制限量Ｌ＿ｓｐに上限値が設定されているか否か判定する。回転速度の制限量Ｌ＿ｓｐの制限上限の有無は、動作モード及びギヤモードに応じて設定され、ＲＯＭ６０ｂに記憶されている。図６Ａ及び図６Ｂの各々に、ドリルモード、クラッチモード、高速ギヤモード、及び低速ギヤモードにおける制限上限の有無の一例を示す。また、図６Ｃに、正回転方向のドリルモード、逆回転方向のドリルモード、正回転方向のクラッチモード、逆回転方向のクラッチモード、高速ギヤモード、及び低速ギヤモードにおける制限上限の有無の一例を示す。図６Ａに示す例では、すべてのモードの組み合わせが制限上限を有する。一方、図６Ｂに示す例では、ドリルモード且つ高速ギヤモードの組み合わせは、制限上限を有しておらず、それ以外のモードの組み合わせは、制限上限を有する。図６Ｃに示す例では、正回転方向のドリルモード且つ高速ギヤモードの組み合わせは、制限上限を有しておらず、それ以外のモードの組み合わせは、制限上限を有する。制限上限の有無は、動作モード及びギヤモードに応じて設定されるとともに、電動作業機１０の種類に応じて設定される。図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃの各々は、互いに異なる種類の電動作業機１０に対する設定を示している。図６Ｂに示す例では、ドリルモードが特定モードの一例に相当し、図６Ｃに示す例では、正回転方向のドリルモードが特定モードの一例に相当する。

Ｓ１５０において、回転速度の制限量Ｌ＿ｓｐの制限上限があると判定した場合は、Ｓ１６０の処理へ進む。回転速度の制限量Ｌ＿ｓｐの制限上限がないと判定した場合は、Ｓ１８０の処理へ進む。

Ｓ１６０では、Ｓ１３０において更新した回転速度の制限量Ｌ＿ｓｐが、回転速度の制限量の上限Ｌ＿ｓｍａｘ以上か否か判定する。回転速度の制限量の上限Ｌ＿ｓｍａｘは、動作モード及びギヤモードに応じて設定され、ＲＯＭ６０ｂに記憶されている。図６Ａ及び図６Ｂの各々に、ドリルモード、クラッチモード、高速ギヤモード、及び低速ギヤモードにおける回転速度の制限量の上限Ｌ＿ｓｍａｘの一例を示す。図６Ｃに、正回転方向のドリルモード、逆回転方向のドリルモード、正回転方向のクラッチモード、逆回転方向のクラッチモード、高速ギヤモード、及び低速ギヤモードにおける回転速度の制限量の上限Ｌ＿ｓｍａｘの一例を示す。

図６Ａ及び図６Ｂに示すように、ドリルモードにおける回転速度の制限量の上限Ｌ＿ｓｍａｘは、クラッチモードにおける回転速度の制限量の上限Ｌ＿ｓｍａｘと異なる。具体的には、ドリルモードにおける回転速度の制限量の上限Ｌ＿ｓｍａｘは、クラッチモードにおける回転速度の制限量の上限Ｌ＿ｓｍａｘよりも大きい。また、図６Ｃに示すように、正回転方向のドリルモードにおける回転速度の制限量の上限Ｌ＿ｓｍａｘは、逆回転方向のドリルモードにおける回転速度の制限量の上限Ｌ＿ｓｍａｘと異なる。具体的には、正回転方向のドリルモードにおける回転速度の制限量の上限Ｌ＿ｓｍａｘは、逆回転方向のドリルモードにおける回転速度の制限量の上限Ｌ＿ｓｍａｘよりも大きい。

Ｓ１６０において、回転速度の制限量Ｌ＿ｓｐが、上限Ｌ＿ｓｍａｘ以上であると判定した場合は、Ｓ１７０の処理へ進む。
Ｓ１７０では、回転速度の制限量Ｌ＿ｓｐに、上限Ｌ＿ｓｍａｘを設定する。すなわち、駆動電流Ｉｎｏｗが制限閾値Ｉｔｈよりも大きい状況が続いても、制限量Ｌ＿ｓｐは上限Ｌ＿ｓｍａｘに到達すると、それ以上増加しない。

これにより、瞬間的に非常に大きな負荷をモータ５０が受けた場合には、瞬間的な駆動電流の抑制を抑制できるとともに、比較的大きい負荷をモータ５０が継続して受けた場合には、必要に応じて駆動電流を増加させることができる。

例えば、電動作業機１０により木材に穴を開ける時に、木材の節に工具ビットが当たると、瞬間的に非常に大きな負荷をモータ５０が受け、出力が制限される。穴を開け作業を続けて穴が深くなると、節に当たったときよりは小さいが比較的大きな負荷をモータ５０が継続して受ける。このとき、モータ５０の駆動電流が抑制され続けると、必要なトルクを出力できなくなり、作業が停止する。これに対して、制限量Ｌ＿ｓｐを上限Ｌ＿ｓｍａｘ以下に設定することにより、必要に応じてモータ５０の駆動電流が増加し、作業の停止が回避される。Ｓ１７０の処理の後、Ｓ１８０の処理へ進む。

一方、Ｓ１６０において、回転速度の制限量Ｌ＿ｓｐが上限Ｌ＿ｓｍａｘ未満であると判定した場合は、Ｓ１８０の処理へ進む。
Ｓ１８０では、デューティの制限量Ｌ＿ｄｕに、Ｓ２０において算出した変化量ΔＬ＿ｄｕを加算して、デューティの制限量Ｌ＿ｄｕを更新する。すなわち、デューティの制限量Ｌ＿ｄｕは、変化量ΔＬ＿ｄｕの積算値に相当する。

続いて、Ｓ１９０では、Ｓ１８０において更新したデューティの制限量Ｌ＿ｄｕが０未満（すなわち、負の値）であるか否か判定する。デューティの制限量Ｌ＿ｄｕが０以上であると判定した場合は、そのままＳ２１０の処理へ進む。デューティの制限量Ｌ＿ｄｕが０未満であると判定した場合は、Ｓ２００の処理へ進む。

Ｓ２００では、デューティの制限量Ｌ＿ｄｕに０を設定し、Ｓ２１０の処理へ進む。
Ｓ２１０では、デューティの制限量Ｌ＿ｄｕに上限値が設定されているか否か判定する。回転速度の制限量Ｌ＿ｓｐの制限上限の有無と同様に、デューティの制限量Ｌ＿ｄｕの制限上限の有無は、動作モード及びギヤモードに応じて設定され、ＲＯＭ６０ｂに記憶されている。本実施形態では、図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃに示すように、デューティの制限量Ｌ＿ｄｕの制限上限の有無は、回転速度の制限量Ｌ＿ｓｐの制限上限の有無と一致しているが、デューティの制限量Ｌ＿ｄｕの制限上限の有無を、回転速度の制限量Ｌ＿ｓｐの制限上限の有無と独立して設定してもよい。

Ｓ２１０において、デューティの制限量Ｌ＿ｄｕの制限上限があると判定した場合は、Ｓ２１０の処理へ進む。デューティの制限量Ｌ＿ｄｕの制限上限がないと判定した場合は、本処理を終了する。

Ｓ２２０では、Ｓ１８０において更新したデューティの制限量Ｌ＿ｄｕが、デューティの制限量の上限Ｌ＿ｄｍａｘ以上か否か判定する。デューティの制限量の上限Ｌ＿ｄｍａｘは、動作モード及びギヤモードに応じて設定され、ＲＯＭ６０ｂに記憶されている。図６Ａ及び図６Ｂの各々に、ドリルモード、クラッチモード、高速ギヤモード、及び低速ギヤモードにおけるデューティの制限量の上限Ｌ＿ｄｍａｘの一例を示す。図６Ｃに、正回転方向のドリルモード、逆回転方向のドリルモード、正回転方向のクラッチモード、逆回転方向のクラッチモード、高速ギヤモード、及び低速ギヤモードにおけるデューティの制限量の上限Ｌ＿ｄｍａｘの一例を示す。

図６Ａ及び図６Ｂに示すように、ドリルモードにおけるデューティの制限量の上限Ｌ＿ｄｍａｘは、クラッチモードにおけるデューティの制限量の上限Ｌ＿ｄｍａｘと異なる。具体的には、ドリルモードにおけるデューティの制限量の上限Ｌ＿ｄｍａｘは、クラッチモードにおける回転速度の制限量の上限Ｌ＿ｄｍａｘよりも大きい。また、図６Ｃに示すように、正回転方向のドリルモードにおけるデューティの制限量の上限Ｌ＿ｄｍａｘは、逆回転方向のドリルモードにおけるデューティの制限量の上限Ｌ＿ｄｍａｘと異なる。具体的には、正回転方向のドリルモードにおけるデューティの制限量の上限Ｌ＿ｄｍａｘは、逆回転方向のドリルモードにおける回転速度の制限量の上限Ｌ＿ｄｍａｘよりも大きい。

また、ドリルモードにおいて、高速ギヤモードにおけるデューティの制限量の上限Ｌ＿ｄｍａｘは、低速ギヤモードにおけるデューティの制限量の上限Ｌ＿ｄｍａｘと異なる。具体的には、ドリルモードにおいて、高速ギヤモードにおけるデューティの制限量の上限Ｌ＿ｄｍａｘは、低速ギヤモードにおける回転速度の制限量の上限Ｌ＿ｄｍａｘよりも大きい。

Ｓ２２０において、デューティの制限量Ｌ＿ｄｕが、上限Ｌ＿ｄｍａｘ以上であると判定した場合は、Ｓ２３０の処理へ進む。
Ｓ２３０では、デューティの制限量Ｌ＿ｄｕに、上限Ｌ＿ｄｍａｘを設定する。すなわち、駆動電流Ｉｎｏｗが制限閾値Ｉｔｈよりも大きい状況が続いても、制限量Ｌ＿ｄｕは上限Ｌ＿ｄｍａｘに到達すると、それ以上増加しない。これにより、瞬間的に非常に大きな負荷をモータ５０が受けた場合には、瞬間的な駆動電流の増加を抑制できるとともに、比較的大きい負荷をモータ５０が継続して受けた場合には、必要に応じて駆動電流を増加させることができる。Ｓ２３０の処理の後、本処理を終了する。

一方、Ｓ１２０において、デューティの制限量Ｌ＿ｄｕが上限Ｌ＿ｄｍａｘ未満であると判定した場合は、本処理を終了する。
＜１－２－３．出力処理＞
次に、制御回路６０が実行する出力処理について、図７のフローチャートを参照して説明する。

まず、Ｓ３００では、Ｓ４０において取得したモードと、Ｓ５０において取得した引き量と、第１マップとに基づいて、上限デューティＭａｘ＿ｄｕを取得する。第１マップは、ドリルモードとクラッチモードのそれぞれにおける、トリガ引き量に応じた上限デューティＭａｘ＿ｄｕを示し、ＲＯＭ６０ｂに記憶されている。図８に、本実施形態に係る第１マップの一例を示す。

続いて、Ｓ３１０では、Ｓ４０において取得したモードと、Ｓ５０において取得した引き量と、第２マップとに基づいて、目標回転速度Ｔｇ＿ｓｐを取得する。第２マップは、ドリルモードとクラッチモードのそれぞれにおける、トリガ引き量に応じた目標回転速度Ｔｇ＿ｓｐを示し、ＲＯＭ６０ｂに記憶されている。図８に、本実施形態に係る第２マップの一例を示す。

Ｓ３１０では、第２マップから取得した目標回転速度Ｔｇ＿ｓｐから、回転速度の制限量Ｌ＿ｓｐを減算して、目標回転速度Ｔｇ＿ｓｐを補正する。回転速度の制限量Ｌ＿ｓｐは、出力制限処理において算出された値である。

続いて、Ｓ３２０では、Ｓ３１０において取得した補正後の目標回転速度Ｔｇ＿ｓｐに応じた、ＰＷＭ信号の基準デューティＢｓを取得する。詳しくは、目標回転速度Ｔｇ＿ｓｐと基準デューティＢｓ＿ｄｕとの対応を示す第３マップを用いて、基準デューティＢｓ＿ｄｕを取得する。図９に、本実施形態に係る第３マップの一例を示す。

続いて、Ｓ３３０～Ｓ３６０では、比例積分制御に基づいたモータ５０の回転速度のフィードバック制御を実行するため、フィードバック補正量である比例補正量Ｏｆｆ＿ｐ及び積分補正量Ｏｆｆ＿ｉを算出する。

まず、Ｓ３３０では、目標回転速度Ｔｇ＿ｓｐと、現在の実回転速度Ｎｏｗ＿ｓｐとの速度差ΔＳＰを算出する。
続いて、Ｓ３４０では、Ｓ３３０において算出した速度差ΔＳＰに、比例ゲインＧｐを乗算して、比例補正量Ｏｆｆ＿ｐを算出する。

続いて、Ｓ３５０では、Ｓ３３０において算出した速度差ΔＳＰを、現在の累積差Ｄ＿ｉｎｔに加算して、累積差Ｄ＿ｉｎｔを更新する。
続いて、Ｓ３６０では、Ｓ３５０において更新した累積差Ｄ＿ｉｎｔに、積分ゲインＧｉを乗算して、積分補正量Ｏｆｆ＿ｉを算出する。

続いて、Ｓ３７０では、Ｓ３２０で取得した基準デューティＢｓに、Ｓ３４０で算出した比例補正量Ｏｆｆ＿ｐと、Ｓ３６０で算出した積分補正量Ｏｆｆ＿ｉを加算して、設定デューティＳｅｔ＿ｄｕを算出する。

続いて、Ｓ３８０では、Ｓ３７０において算出した設定デューティＳｅｔ＿ｄｕが、Ｓ３００において取得した上限デューティＭａｘ＿ｄｕよりも大きいか否か判定する。設定デューティＳｅｔ＿ｄｕが、上限デューティＭａｘ＿ｄｕ以下であると判定した場合は、Ｓ４００の処理へ進む。設定デューティＳｅｔ＿ｄｕが上限デューティＭａｘ＿ｄｕよりも大きいと判定した場合は、Ｓ３９０の処理へ進む。

Ｓ３９０では、設定デューティＳｅｔ＿ｄｕに上限デューティＭａｘ＿ｄｕを設定する。これにより、駆動電流が保護閾値を超えることが抑制される。
続いて、Ｓ４００では、設定デューティＳｅｔ＿ｄｕから、デューティの制限量Ｌ＿ｄｕを減算して、出力デューティＯｕｔ＿ｄｕを算出する。デューティの制限量Ｌ＿ｄｕは、出力制限処理において算出された値である。そして、出力デューティＯｕｔ＿ｄｕに基づいた制御指令を生成し、モータドライバ４２へ出力する。

＜１－３．動作＞
本実施形態に係るモータ駆動処理を実行した場合における、モータ５０の実回転速度、ＰＷＭ信号のデューティ、及び駆動電流の時間変化を図１０に示す。

図１０では、時点ｔ１において、モータ５０が負荷を受け、実回転速度が低下し始めている。これに対応して、実回転速度を目標回転速度に近づけるために、駆動電流が増加し始めている。時点ｔ２において、駆動電流が制限閾値を超えると、出力制限が開始され、デューティが１００％から減少し、それに追随して駆動電流も減少している。さらに、時点ｔ３から、継続的に出力が制限されている。

そして、時点ｔ４において、モータ５０が非常に大きな負荷を受けて、実回転速度が急降下し、駆動電流が急上昇している。これに伴い、出力制限量が増加して、デューティは５０％まで低下し、駆動電流が大きく減少している。そして、出力制限量の増加に伴って出力制限量が上限に到達したことにより、デューティは５０％で一定となり、５０％よりも低くなっていない。

そして、時点ｔ５において、抑制している以上の駆動電流が必要となり、デューティが上昇し、駆動電流が上昇している。すなわち、駆動電流の急激な増加を抑制しつつ、必要に応じて駆動電流が増加している。

本実施形態との対比として、参考例に係るモータ５０の回転速度、ＰＷＭ信号のデューティ、及び駆動電流の時間変化を図１１に示す。参考例では、制限閾値を設けておらず、出力制限処理を実行していない。

図１１では、モータ５０が負荷を受け、実回転速度が低下し始めると、駆動電流が上昇し始めている。そして、時点ｔ１０において、駆動電流が保護閾値を超えると、デューティが１００％から０％に急降下し、駆動電流がゼロになって、モータ５０が停止している。

＜１－４．効果＞
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）回転速度及びデューティの制限量の上限値が設定され、駆動電流値が制限閾値を超えたと判定された場合に、上限値を上限として、回転速度及びデューティの制限量が算出される。そして、算出された回転速度及びデューティの制限量に基づいて、目標回転速度及び出力デューティが補正される。したがって、モータ５０が瞬間的に非常に大きな負荷を受けた場合には、駆動電流を抑制してモータ５０の駆動を継続できる。さらに、モータ５０が継続的に比較的大きな負荷を受けた場合に、駆動電流が抑制され続けることを回避して、必要に応じて駆動電流を増加させることができる。

（２）回転速度及びデューティの制限量の変化量を積算して制限量を算出することにより、モータ５０が瞬間的に非常に大きな負荷を受けた場合には、瞬間的に駆動電流を抑制できる。また、モータ５０が継続的な比較的大きな負荷を受けた場合には、必要に応じて駆動電流を増加させることができる。

（３）ドリルモードにおける回転速度及びデューティの制限量の上限値を、クラッチモードにおける回転速度及びデューティの制限量の上限値よりも大きくすることにより、ドリルモードにおいて、瞬間的な大きな駆動電流を適切に抑制できる。

（４）正回転方向のドリルモードにおける回転速度及びデューティの制限量の上限値が、逆回転方向のドリルモードにおける回転速度及びデューティの制限量の上限値よりも大きく設定される。逆回転方向のドリルモードは、正回転方向のドリルモードで穴を開けた後に、穴から先端ビットを取り出すために使用される。よって、逆回転方向のドリルモードでは、継続的な負荷がモータ５０にかかることは想定されない。したたって、逆回転方向のドリルモードでは、回転速度及びデューティの制限量の上限値を小さくすることにより、作業効率を上げることができる。

（５）ドリルモード又は正回転方向のドリルモードにおける制限閾値が、クラッチモード又は逆回転方向のドリルモードにおける制限閾値よりも小さく設定される。これにより、駆動電流と制限閾値との差分が大きくなり、回転速度及びデューティの制限量が上限値に速く到達する。したがって、ドリルモード又は正回転方向のドリルモードにおいて、出力制限をした後に、必要に応じて速やかに駆動電流を増加させることができる。

（６）高速ギヤモードにおけるデューティの制限量の上限値を、低速ギヤモードにおけるデューティの制限量の上限値よりも大きくすることにより、高速ギヤモードにおいて、瞬間的な大きな駆動電流を適切に抑制できる。

（７）高速ギヤモードにおける制限閾値を、低速ギヤモードにおける制限閾値よりも大きくすることにより、高速ギヤモードにおいて、出力制限をした後に、必要に応じて速やかに駆動電流を増加させることができる。

（８）動作モードがドリルモード且つ高速ギヤモード、又は正回転方向のドリルモード且つ高速ギヤモードである場合に、回転速度及びデューティ比の制限量の上限が設定されていない。これにより、ドリルモード且つ高速ギヤモード、又は正回転方向のドリルモード且つ高速ギヤモードでは、モータ５０が継続的に比較的大きな負荷を受けた場合に、駆動電流を抑止し続けることができる。

（２．第２実施形態）
＜２－１．第１実施形態との相違点＞
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

前述した第１実施形態では、モータ５０の回転速度をフィードバック制御した。これに対し、第２実施形態では、モータ５０の回転速度をフィードバックなしで制御する点で、第１実施形態と相違する。すなわち、第２実施形態では、モータ駆動処理のうちの出力処理が第１実施形態と異なる。

また、第２実施形態では、出力制限処理において、デューティの制限量Ｌ＿ｄｕのみを算出し、回転速度の制限量Ｌ＿ｓｐを算出しなくてもよい。目標値算出部６１は、速度設定部２１ｂから出力された抵抗値、及び、スイッチ入力判定部６２から出力された動作モードの判定結果に基づいて、目標デューティＴｇ＿ｄｕを算出する。また、第２実施形態では、回転速度演算部６４の機能を備えていなくてもよい。

＜２－２．出力処理＞
次に、制御回路６０が実行する出力処理について、図１２のフローチャートを参照して説明する。

まず、Ｓ５００では、Ｓ４０において取得したモードと、Ｓ５０において取得した引き量と、第４マップとに基づいて、目標デューティＴｇ＿ｄｕを取得する。第４マップは、ドリルモードとクラッチモードのそれぞれにおける、トリガ引き量に応じた目標デューティＴｇ＿ｄｕを示し、ＲＯＭ６０ｂに記憶されている。図１３に、本実施形態に係る第４マップの一例を示す。

続いて、Ｓ５１０では、Ｓ５００で取得した目標デューティＴｇ＿ｄｕが、現在設定されている設定デューティＳｅｔ＿ｄｕよりも大きいか否か判定する。目標デューティＴｇ＿ｄｕが設定デューティＳｅｔ＿ｄｕ以下であると判定した場合は、Ｓ５２０の処理へ進む。Ｓ５２０では、設定デューティＳｅｔ＿ｄｕに目標デューティＴｇ＿ｄｕを設定し、Ｓ５４０の処理へ進む。

一方、Ｓ５１０において、目標デューティＴｇ＿ｄｕが設定デューティＳｅｔ＿ｄｕよりも大きいと判定した場合は、Ｓ５３０の処理へ進む。Ｓ５３０では、設定デューティＳｅｔ＿ｄｕに、増加デューティＩｎｃ＿ｄｕを加算して、設定デューティＳｅｔ＿ｄｕを更新し、Ｓ５４０の処理へ進む。増加デューティＩｎｃ＿ｄｕは、予め設定されている一定の値である。

Ｓ５４０では、設定デューティＳｅｔ＿ｄｕから、デューティの制限量Ｌ＿ｄｕを減算して、出力デューティＯｕｔ＿ｄｕを算出する。デューティの制限量Ｌ＿ｄｕは、出力制限処理において算出された値である。そして、出力デューティＯｕｔ＿ｄｕに基づいた制御指令を生成し、モータドライバ４２へ出力する。

＜２－３．効果＞
以上詳述した第２実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果（３）～（６）を奏し、さらに、以下の効果を奏する。

（９）デューティの制限量の上限値が設定され、駆動電流値が制限閾値を超えたと判定された場合に、上限値を上限として、デューティの制限量が算出される。そして、算出されたデューティの制限量に基づいて、出力デューティが補正される。したがって、モータ５０が瞬間的に非常に大きな負荷を受けた場合には、駆動電流を抑制してモータ５０の駆動を継続できる。さらに、モータ５０が継続的に比較的大きな負荷を受けた場合に、駆動電流が抑制され続けることを回避して、必要に応じて駆動電流を増加させることができる。

（１０）デューティの制限量の変化量を積算して制限量を算出することにより、モータ５０が瞬間的に非常に大きな負荷を受けた場合には、瞬間的に駆動電流を抑制できる。また、モータ５０が継続的な比較的大きな負荷を受けた場合には、必要に応じて駆動電流を増加させることができる。

（３．他の実施形態）
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（３ａ）上記実施形態では、電動作業機１０は、２つの動作モードを備えているが、３つ以上の動作モードを備えていてもよい。また、電動作業機１０は、２つのギヤモードを備えているが、３つ以上のギヤモードを備えていてもよい。また、複数の動作モードは、制限量の上限値を設定しない動作モードを含んでいてもよいし、複数のギヤモードは、制限量の上限値を設定しないギヤモードを含んでいてもよい。

（３ｂ）上記実施形態では、ＰＷＭ制御でモータ５０を制御したが、ＰＷＭ制御に限らず、パルス電圧振幅変調（ＰＡＭ）制御でモータ５０を制御してもよい。ＰＡＭ制御でモータ５０を制御する場合、モータ５０を制御する制御パラメータは、モータ５０へ印加する印加電圧を含む。この場合、デューティの制限量Ｌ＿ｄｕの代わりに、印加電圧の制限量を算出し、デューティの制限量Ｌ＿ｄｕの上限値の代わりに、印加電圧の制限量の上限値を設定する。そして、印加電圧の制限量を、設定した上限値以下となるように算出する。

（３ｃ）電動作業機１０は、ドライバドリルに限らない。電動作業機１０は、先端ビットを備える電動作業機であればよい。例えば、電動作業機１０は、レシプロソー、ジグゾー、ハンマドリルなどの電動工具でもよいし、草刈機などの園芸工具でもよい。

（３ｄ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。

７…出力軸、１０…電動作業機、２１…トリガ、２１ａ…操作部、２１ｂ…速度設定部、２２…正逆切替スイッチ、２５…ギヤ操作部、２７ａ…モード選択部、２９…トルク選択部、３０…減速機構、４１…電源回路、４２…モータドライバ、４３…電流検出回路、５０…モータ、５１…位置センサ、７１…位置検出回路、６０…制御回路。

電動作業機１０は、モード選択部２７を備える。モード選択部２７は、トルク選択部２９の後側に設置されている。モード選択部２７は、回転可能な円環状の部材であり、ユーザにより動作モードを設定するために回転される。本実施形態では、動作モードは、ドリルモードとクラッチモードとを含む。ドリルモードは、被加工部材に穴をあけるための動作モードである。クラッチモードは、螺子を締めるための動作モードである。クラッチモードが選択されている場合、出力トルクがトルク選択部２９を介して選択されたトルクの大きさに到達すると、クラッチが切断されて、選択されたトルクの大きさ以上のトルクが出力されない。

一方、Ｓ１６０において、回転速度の制限量Ｌ＿ｓｐが上限Ｌ＿ｓｍａｘ未満であると判定した場合は、Ｓ１８０の処理へ進む。
Ｓ１８０では、デューティの制限量Ｌ＿ｄｕに、Ｓ１２０において算出した変化量ΔＬ＿ｄｕを加算して、デューティの制限量Ｌ＿ｄｕを更新する。すなわち、デューティの制限量Ｌ＿ｄｕは、変化量ΔＬ＿ｄｕの積算値に相当する。

Ｓ２１０において、デューティの制限量Ｌ＿ｄｕの制限上限があると判定した場合は、Ｓ２２０の処理へ進む。デューティの制限量Ｌ＿ｄｕの制限上限がないと判定した場合は、本処理を終了する。

図６Ａ及び図６Ｂに示すように、ドリルモードにおけるデューティの制限量の上限Ｌ＿ｄｍａｘは、クラッチモードにおけるデューティの制限量の上限Ｌ＿ｄｍａｘと異なる。具体的には、ドリルモードにおけるデューティの制限量の上限Ｌ＿ｄｍａｘは、クラッチモードにおけるデューティの制限量の上限Ｌ＿ｄｍａｘよりも大きい。また、図６Ｃに示すように、正回転方向のドリルモードにおけるデューティの制限量の上限Ｌ＿ｄｍａｘは、逆回転方向のドリルモードにおけるデューティの制限量の上限Ｌ＿ｄｍａｘと異なる。具体的には、正回転方向のドリルモードにおけるデューティの制限量の上限Ｌ＿ｄｍａｘは、逆回転方向のドリルモードにおけるデューティの制限量の上限Ｌ＿ｄｍａｘよりも大きい。

また、ドリルモードにおいて、高速ギヤモードにおけるデューティの制限量の上限Ｌ＿ｄｍａｘは、低速ギヤモードにおけるデューティの制限量の上限Ｌ＿ｄｍａｘと異なる。具体的には、ドリルモードにおいて、高速ギヤモードにおけるデューティの制限量の上限Ｌ＿ｄｍａｘは、低速ギヤモードにおけるデューティの制限量の上限Ｌ＿ｄｍａｘよりも大きい。

一方、Ｓ２２０において、デューティの制限量Ｌ＿ｄｕが上限Ｌ＿ｄｍａｘ未満であると判定した場合は、本処理を終了する。
＜１－２－３．出力処理＞
次に、制御回路６０が実行する出力処理について、図７のフローチャートを参照して説明する。

続いて、Ｓ３２０では、Ｓ３１０において取得した補正後の目標回転速度Ｔｇ＿ｓｐに応じた、ＰＷＭ信号の基準デューティＢｓ＿ｄｕを取得する。詳しくは、目標回転速度Ｔｇ＿ｓｐと基準デューティＢｓ＿ｄｕとの対応を示す第３マップを用いて、基準デューティＢｓ＿ｄｕを取得する。図９に、本実施形態に係る第３マップの一例を示す。

続いて、Ｓ３７０では、Ｓ３２０で取得した基準デューティＢｓ＿ｄｕに、Ｓ３４０で算出した比例補正量Ｏｆｆ＿ｐと、Ｓ３６０で算出した積分補正量Ｏｆｆ＿ｉを加算して、設定デューティＳｅｔ＿ｄｕを算出する。

Claims (13)

1. モータと、
   前記モータの駆動電流の値を検出するように構成された電流検出部と、
   前記モータの制御に用いる少なくとも１つの制御パラメータを、少なくとも１つの補正量により補正する場合における、前記少なくとも１つの補正量の各々の上限値を設定し、前記電流検出部により検出された前記駆動電流の値が、制限閾値を超えたか否か判定し、前記駆動電流の値が前記制限閾値を超えたと判定した場合に、前記モータの駆動電流が減少するように、前記各々の上限値を上限として、前記少なくとも１つの補正量を算出し、算出した前記少なくとも１つの補正量で前記少なくとも１つの制御パラメータを補正し、前記少なくとも１つの制御パラメータに基づいて前記モータを駆動するように構成された制御部と、を備える、
   電動作業機。
2. 前記制御部は、前記電流検出部により検出された前記駆動電流の値と前記制限閾値との差分と所定のゲインとからした変化量を算出し、算出した前記変化量を積算して前記補正量を算出するように構成されている、
   請求項１に記載の電動作業機。
3. 前記少なくとも１つの制御パラメータは、前記モータの回転速度、及び／又は、前記モータへ印加する電圧、及び／又は前記モータへ印加するパルス電圧のデューティを含む、
   請求項１又は２に記載の電動作業機。
4. 前記制御部は、ユーザにより複数の動作モードから選択された選択モードを取得し、取得した前記選択モードに応じて、前記上限値を変更し、取得した前記選択モードに基づいて、前記モータを駆動するように構成されている、
   請求項１～３のいずれか１項に記載の電動作業機。
5. 前記複数の動作モードは、特定モードを含み、
   前記制御部は、前記選択モードが前記特定モードであることに応じて、前記上限値を設定しないように構成されている、
   請求項４に記載の電動作業機。
6. 前記複数の動作モードは、被加工部材に穴をあけるためのドリルモードと、螺子を締結するためのクラッチモードとを含み、
   前記制御部は、前記ドリルモードに対応する前記上限値を、前記クラッチモードに対応する前記上限値と異なる値に設定するように構成されている、
   請求項４又は５に記載の電動作業機。
7. 前記制御部は、前記ドリルモードに対応する前記上限値を、前記クラッチモードに対応する前記上限値よりも大きくするように構成されている、
   請求項６に記載の電動作業機。
8. 前記制御部は、前記ドリルモードに対応する前記制限閾値を、前記クラッチモードに対応する前記制限閾値と異なる値に設定するように構成されている、
   請求項６又は７に記載の電動作業機。
9. 前記制御部は、前記ドリルモードに対応する前記制限閾値を、前記クラッチモードに対応する前記制限閾値よりも小さくするように構成されている、
   請求項８に記載の電動作業機。
10. 出力軸と、
    前記モータの回転を、第１の減速比又は前記第１の減速比よりも大きい第２の減速比で前記出力軸に伝達するように構成された伝達部と、
    前記伝達部の減速比を前記第１の減速比又は前記第２の減速比に設定するように構成された減速比設定部と、を更に備え、
    前記制御部は、前記減速比設定部により前記第１の減速比が設定されている場合における前記上限値を、前記減速比設定部により前記第２の減速比が設定されている場合における前記上限値と異なる値に設定するように構成されている、
    請求項１～９のいずれか１項に記載の電動作業機。
11. 前記制御部は、前記減速比設定部により前記第１の減速比が設定されている場合における前記上限値を、前記減速比設定部により前記第２の減速比が設定されている場合における前記上限値よりも大きくするように構成されている、
    請求項１０に記載の電動作業機。
12. 前記制御部は、前記減速比設定部により前記第１の減速比が設定されている場合における前記制限閾値を、前記減速比設定部により前記第２の減速比が設定されている場合における前記制限閾値と異なる値に設定するように構成されている、
    請求項１０又は１１に記載の電動作業機。
13. 前記制御部は、前記減速比設定部により前記第１の減速比が設定されている場合における前記制限閾値を、前記減速比設定部により前記第２の減速比が設定されている場合における前記制限閾値よりも大きくするように構成されている、
    請求項１２に記載の電動作業機。

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