JP7281917B2 - 電動作業機 - Google Patents

Description

本開示は、複数種類の先端工具が択一的に装着される電動作業機に関する。

特許文献１には、モータの減速時または加速時における回転数変化率によって慣性モーメントを判断し、慣性モーメントに応じてモータの制動力を設定する電動作業機が記載されている。これにより、特許文献１に記載の電動作業機は、慣性モーメントが大きい先端工具を装着している場合において、制動時に使用者に対して大きな反動が加わることを抑制することができる。

特許第６１３７４６７号公報

特許文献１に記載の技術では、装着されている先端工具の種類を正確に判別することができない場合がある。
本開示は、装着されている先端工具の種類の判別精度を向上させることを目的とする。

本開示の一態様は、電動作業機であって、装着部と、モータと、制御部とを備える。装着部は、複数種類の先端工具が択一的に装着される。モータは、装着部に装着された先端工具を駆動させる。制御部は、第１起動制御と、第２起動制御とを有し、先端工具の種類に関する工具種類情報を有していない場合は第１起動制御を実行することにより先端工具の種類を判別し、工具種類情報を有している場合は、第２起動制御を実行するように構成される。第１起動制御は、第１パラメータでモータを起動制御させる。第２起動制御は、第１パラメータとは異なる第２パラメータでモータを起動制御させる。

このように構成された本開示の電動作業機は、第１パラメータでモータを起動制御させる第１起動制御を実行することにより先端工具の種類を判別するため、装着されている先端工具の種類の判別精度を向上させることができる。そして、本開示の電動作業機は、工具種類情報を有している場合は、第２起動制御を実行する。このため、本開示の電動作業機は、先端工具の種類を判別する機能を備えることに起因して電動作業機による作業性が損なわれるのを抑制することができる。また、本開示の電動作業機は、先端工具の種類を判別した後には、第１起動制御を実行しないため、起動のもたつき等の使用感悪化を抑制することができる。

本開示の別の態様は、電動作業機であって、装着部と、モータと、制御部とを備える。制御部は、第１起動制御と、第２起動制御とを有し、電源が供給されてからの初回の起動時は第１起動制御を実行することにより先端工具の種類を判別し、電源が供給されてから第１起動制御を実行した後の起動時は第２起動制御を実行するように構成される。

このように構成された本開示の電動作業機は、第１パラメータでモータを起動制御させる第１起動制御を実行することにより先端工具の種類を判別するため、装着されている先端工具の種類の判別精度を向上させることができる。そして、本開示の電動作業機は、第１起動制御を実行した後の起動時には、第２起動制御を実行する。このため、本開示の電動作業機は、先端工具の種類を判別する機能を備えることに起因して電動作業機による作業性が損なわれるのを抑制することができる。また、本開示の電動作業機は、電源が供給されてからの初回の起動時に第１起動制御を実行した後には、第１起動制御を実行しないため、起動のもたつき等の使用感悪化を抑制することができる。

本開示の一態様および別の態様では、制御部は、先端工具の種類を判別するために予め設定された判別パラメータを検出するように構成され、第１起動制御を実行している場合において、判別パラメータが予め設定された先端工具判定値を超えているか否かを判断することにより、先端工具の種類を判別するようにしてもよい。これにより、本開示の電動作業機は、判別パラメータと先端工具判定値とを比較するという簡便な方法で、先端工具の種類を判別することができる。

本開示の一態様および別の態様では、モータの回転数を設定するために作業者により操作されるように構成された回転数操作部を備え、第１起動制御では、回転数操作部に対して行われる操作を無効にするようにしてもよい。これにより、本開示の電動作業機は、先端工具の種類を判別することができるようにモータを駆動し易くすることができる。

本開示の一態様および別の態様では、第１回転数増加量は第２回転数増加量より大きいようにしてもよい。回転数増加量は、モータの回転数の単位時間当りの増加量である。第１回転数増加量は、制御部が第１起動制御を実行している場合においてモータを回転させるときの回転数増加量である。第２回転数増加量は、制御部が第２起動制御を実行している場合においてモータを回転させるときの回転数増加量である。これにより、本開示の電動作業機は、モータに流れる電流を増加させることでき、先端工具の種類を判別し易くすることができる。

本開示の一態様および別の態様では、モータの駆動と停止とを切り替えるために作業者により操作されるように構成された駆動操作部を備え、第１起動制御では、駆動操作部以外に対する操作を無効にするようにしてもよい。これにより、本開示の電動作業機は、先端工具の種類を判別することができるようにモータを駆動し易くすることができる。

本開示の一態様および別の態様では、電動作業機は、草刈機であるようにしてもよい。

草刈機の全体構成を示す斜視図である。 草刈機の電気的構成を示すブロック図である。 草刈機制御処理を示すフローチャートである。 モード・方向設定処理を示すフローチャートである。 モータ制御処理を示すフローチャートである。 モータ駆動処理を示すフローチャートである。 回転数設定処理を示すフローチャートである。 電流制限設定処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の刃物判別処理を示すフローチャートである。 金属刃が装着されている場合における刃物判別の具体例を示すタイミングチャートである。 ナイロンコードカッターが装着されている場合における刃物判別の具体例を示すタイミングチャートである。 第２実施形態の刃物判別処理を示すフローチャートである。

（第１実施形態）
以下に本開示の第１実施形態を図面とともに説明する。
本実施形態の草刈機１は、図１に示すように、メインパイプ２と、駆動ユニット３と、回転刃４と、カバー５と、ハンドル６と、操作・表示ユニット７と、バッテリパック８と制御ユニット９とを備える。

メインパイプ２は、長尺かつ中空の棒状に形成されている。メインパイプ２の一端に駆動ユニット３が取り付けられ、メインパイプ２の他端に制御ユニット９が取り付けられている。以下、メインパイプ２に沿って、駆動ユニット３が取り付けられている側を前側、制御ユニット９が取り付けられている側を後側という。

駆動ユニット３は、回転刃４を回転駆動させるための駆動源であるモータ２０を搭載している。なお、モータ２０は、図１には示しておらず、図２に示している。駆動ユニット３は、モータ２０の回転軸の先端に減速用のギヤ機構を備える。このギヤ機構の出力軸には、回転刃４が着脱可能に装着される。このため、モータ２０が回転すると、その回転がギヤ機構を介して出力軸に伝達され、出力軸は回転刃４と一体に回転する。

回転刃４は、金属刃またはナイロンコードカッターである。すなわち、作業者は、回転刃４として、金属刃およびナイロンコードカッターの何れかを駆動ユニット３に装着することができる。図１は、回転刃４として金属刃が装着された状態を示す。回転刃４は、回転することにより、草および小径木などを刈り取ることができる。

金属刃は、金属材料で円板状に形成されて、円板の外周に沿って複数の鋸刃状の歯が形成された部材である。
ナイロンコードカッターは、円筒状のスプールと、スプールに収容されたナイロンコードとを備える。ナイロンコードカッターを駆動ユニット３の出力軸に装着すると、ナイロンコードカッターは、モータ２０の回転駆動力によって回転する。ナイロンコードカッターを構成するスプールの側面には、ナイロンコードを引き出すための穴が２つ形成されており、この２つの穴からナイロンコードが引き出される。スプールが回転し、スプールから引き出されているナイロンコードが草などに当たることにより、草などが刈り取られる。

カバー５は、メインパイプ２の前端側において、回転刃４の後側に配置されるように取り付けられる。カバー５は、回転刃４により刈り取られた草などが作業者側に飛んでくるのを阻止する。

ハンドル６は、作業者が草刈機１を用いて草刈り作業を行う際に把持するための部材である。ハンドル６は、メインパイプ２の長さ方向における中間位置付近でメインパイプ２に接続されている。ハンドル６は、Ｕ字状に形成されており、Ｕ字の両端部分にグリップが設けられている。

操作・表示ユニット７は、作業者が指で草刈機１を操作する機能と、草刈機１の動作状態を表示する機能とを有する。操作・表示ユニット７は、ハンドル６における一方のグリップ部分に、取り付けられている。

操作・表示ユニット７は、草刈機１の動作状態を表示する表示部１１と、トリガスイッチ１２と、ロックオフスイッチ１３とを備える。トリガスイッチ１２は、モータ２０の駆動指令を入力するための操作スイッチである。トリガスイッチ１２は、作業者が押し下げ操作をしているときにだけオン状態となるタクトスイッチで構成されている。ロックオフスイッチ１３は、トリガスイッチ１２を操作可能とするための操作スイッチである。

バッテリパック８は、制御ユニット９に着脱自在に装着されて制御ユニット９に直流電力を供給する。
図２に示すように、制御ユニット９は、駆動回路３２、ゲート回路３４、制御回路３６およびレギュレータ４０を備える。制御ユニット９は、バッテリパック８内のバッテリ１８から電力供給を受けてモータ２０を駆動制御する。本実施形態では、モータ２０は、３相ブラシレスモータである。

駆動回路３２は、バッテリ１８から電力供給を受けて、モータ２０の各相巻線に電流を流すための回路である。本実施形態では、駆動回路３２は、６つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を備える３相フルブリッジ回路として構成されている。本実施形態では、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６はＭＯＳＦＥＴである。

駆動回路３２において、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ３は、モータ２０の各端子Ｕ，Ｖ，Ｗと、バッテリ１８の正極側に接続された電源ラインとの間に設けられている。スイッチング素子Ｑ４～Ｑ６は、モータ２０の各端子Ｕ，Ｖ，Ｗと、バッテリ１８の負極側に接続されたグランドラインとの間に設けられている。

ゲート回路３４は、制御回路３６から出力された制御信号に従い、駆動回路３２内の各スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６をオン／オフさせることで、モータ２０の各相巻線に電流を流し、モータ２０を回転させる回路である。

制御回路３６は、ＣＰＵ３６ａ、ＲＯＭ３６ｂおよびＲＡＭ３６ｃ等を備えたマイクロコンピュータを中心に構成されている。マイクロコンピュータの各種機能は、ＣＰＵ３６ａが非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、ＲＯＭ３６ｂが、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、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、ＣＰＵ３６ａ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３６を構成するマイクロコンピュータの数は１つでも複数でもよい。

制御ユニット９は、バッテリ電圧検出部４２と、電流検出回路４４とを備える。バッテリ電圧検出部４２は、バッテリ１８の電圧を検出する。電流検出回路４４は、モータ２０に流れた電流を検出する。

また草刈機１は、モータ２０の回転位置および回転数を検出する回転センサ５０を備える。
操作・表示ユニット７は、更に、主電源スイッチ１４、モード切替スイッチ１５および逆転スイッチ１６を備える。

主電源スイッチ１４は、作業者が押し下げ操作をしているときにだけオン状態となるタクトスイッチで構成されている。このため、制御回路３６は、主電源スイッチ１４がオン状態となる度に、主電源のオン状態とオフ状態とが切り替わったことを認識する。

モード切替スイッチ１５は、モータ２０の回転数を高・中・低の３段階に切り替えるための操作スイッチである。モード切替スイッチ１５は、作業者が押し下げ操作をしているときにだけオン状態となるタクトスイッチで構成されている。

逆転スイッチ１６は、モータ２０の回転方向を、対象物を刈り取る正方向と、正方向とは反対の逆方向との何れかに切り替えるための操作スイッチである。逆転スイッチ１６は、作業者が押し下げ操作をしているときにだけオン状態となるタクトスイッチで構成されている。

上述した表示部１１、トリガスイッチ１２、主電源スイッチ１４、モード切替スイッチ１５、逆転スイッチ１６、バッテリ電圧検出部４２、電流検出回路４４および回転センサ５０は、制御回路３６に接続される。

レギュレータ４０は、バッテリ１８から電力供給を受けて、制御回路３６を動作させるための電源電圧Ｖｃｃを生成し、制御ユニット９の内部回路に電源供給を行う。
レギュレータ４０は、主電源スイッチ１４がオン状態になると起動し、制御回路３６への電源供給を開始する。これにより、制御回路３６は、起動して、草刈機制御処理を実行する。

まず、制御回路３６が実行する草刈機制御処理の手順を説明する。草刈機制御処理は、予め設定された制御周期（例えば、１ｍｓ）が経過する毎に繰り返し実行される処理である。

草刈機制御処理が実行されると、制御回路３６は、図３に示すように、まずＳ１０にて、スイッチ操作検出処理を実行する。スイッチ操作検出処理では、制御回路３６は、トリガスイッチ１２、モード切替スイッチ１５および逆転スイッチ１６がオン状態であるか否かを検出する。

また制御回路３６は、Ｓ２０にて、ＡＤ変換処理を実行する。ＡＤ変換処理では、制御回路３６は、バッテリ電圧検出部４２からの検出信号と、電流検出回路４４からの検出信号とをＡＤ変換し、変換結果をＲＡＭ３６ｃに記憶する。

また制御回路３６は、Ｓ３０にて、異常検出処理を実行する。異常検出処理では、制御回路３６は、Ｓ２０でのＡＤ変換処理により得られた検出結果に基づいて、過電流の発生およびバッテリ電圧の低下などの異常を検出する。

また制御回路３６は、Ｓ４０にて、モード・方向設定処理を実行する。モード・方向設定処理の詳細は後述する。
また制御回路３６は、Ｓ５０にて、モータ制御処理を実行する。モータ制御処理の詳細は後述する。

また制御回路３６は、Ｓ６０にて、刃物判別処理を実行する。刃物判別処理の詳細は後述する。
また制御回路３６は、Ｓ７０にて、表示処理を実行し、草刈機制御処理を一旦終了する。表示処理では、制御回路３６は、モータ２０の動作状態、バッテリ１８の残容量、および、草刈機１の異常などを、表示部１１に表示させる。

次に、Ｓ４０で実行されるモード・方向設定処理の手順を説明する。
モード・方向設定処理が実行されると、制御回路３６は、図４に示すように、まずＳ１１０にて、ＲＡＭ３６ｃに設けられた刃物判別中フラグＦ１がセットされているか否かを判断する。以下の説明において、フラグをセットするとは、そのフラグの値を１にすることを示し、フラグをクリアするとは、そのフラグの値を０にすることを示す。

ここで、刃物判別中フラグＦ１がセットされている場合には、制御回路３６は、モード・方向設定処理を終了する。一方、刃物判別中フラグＦ１がクリアされている場合には、制御回路３６は、Ｓ１２０にて、モード設定処理を実行する。モード設定処理では、制御回路３６は、スイッチ操作検出処理におけるモード切替スイッチ１５の検出結果に基づいて、動作モードを、高速モード、中速モードおよび低速モードの何れかに設定する。具体的には、モード切替スイッチ１５がオン状態になる度に、動作モードが、高速モード→中速モード→低速モード→高速モード（以下同様）の順に変化する。

また制御回路３６は、Ｓ１３０にて、回転方向設定処理を実行し、モード・方向設定処理を終了する。回転方向設定処理では、制御回路３６は、スイッチ操作検出処理における逆転スイッチ１６の検出結果に基づいて、逆転スイッチ１６がオン状態になる度に、モータ２０の回転方向を、正方向と逆方向との間で交互に切り替えて設定する。

次に、Ｓ５０で実行されるモータ制御処理の手順を説明する。
モータ制御処理が実行されると、制御回路３６は、図５に示すように、まずＳ２１０にて、トリガスイッチ１２がオン状態であるか否かを判断する。ここで、トリガスイッチ１２がオン状態でない場合には、制御回路３６は、Ｓ２４０に移行する。

一方、トリガスイッチ１２がオン状態である場合には、制御回路３６は、Ｓ２２０にて、Ｓ３０の異常検出処理において異常を検出したか否かを判断する。ここで、異常を検出していな場合には、制御回路３６は、Ｓ２３０にて、モータ駆動処理を実行して、モータ制御処理を終了する。モータ駆動処理の詳細は後述する。一方、異常を検出した場合には、制御回路３６は、Ｓ２４０に移行する。

そしてＳ２４０に移行すると、制御回路３６は、ブレーキ制御を実行するか否か判断する。具体的には、制御回路３６は、モータ２０が回転しており、且つ、モータ２０に制動力を発生させても制御ユニット９に影響がない場合には、ブレーキ制御を実行すると判断する。ここで、ブレーキ制御を実行すると判断した場合には、制御回路３６は、Ｓ２５０にて、ＲＡＭ３６ｃに設けられたブレーキフラグＦ３をセットし、モータ制御処理を終了する。ブレーキフラグＦ３がセットされることにより、制御回路３６は、予め設定された手順でスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６をオン状態またはオフ状態にすることで短絡ブレーキを実行し、モータ２０に制動力を発生させる。

一方、ブレーキ制御を実行しないと判断した場合には、制御回路３６は、Ｓ２６０にて、ブレーキフラグＦ３をクリアし、モータ制御処理を終了する。
ここで、Ｓ２３０で実行されるモータ駆動処理の手順を説明する。

モータ駆動処理が実行されると、制御回路３６は、図６に示すように、まずＳ３１０にて、回転数設定処理を実行する。回転数設定処理の詳細は後述する。
また制御回路３６は、Ｓ３２０にて、電流制限設定処理を実行する。電流制限設定処理の詳細は後述する。

また制御回路３６は、Ｓ３３０にて、フィードバック制御により、モータ２０の回転数と目標回転数との偏差が０になるように、ＰＷＭ信号のデューティ比を算出する。
また制御回路３６は、Ｓ３４０にて、Ｓ３３０で設定されたデューティ比を有するＰＷＭ信号をゲート回路３４へ出力し、モータ駆動処理を終了する。

次に、Ｓ３１０で実行される回転数設定処理の手順を説明する。
回転数設定処理が実行されると、制御回路３６は、図７に示すように、まずＳ４１０にて、刃物判別中フラグＦ１がセットされているか否かを判断する。ここで、刃物判別中フラグＦ１がセットされている場合には、制御回路３６は、Ｓ４２０にて、刃物判別用に指令回転数を設定する。具体的には、制御回路３６は、指令回転数を、予め設定された刃物判別用指令回転数に設定する。

また制御回路３６は、Ｓ４３０にて、刃物判別用に単位時間変化量を設定して、回転数設定処理を終了する。具体的には、制御回路３６は、単位時間変化量を、予め設定された刃物判別用変化量に設定する。これにより、制御回路３６は、目標回転数が刃物判別用指令回転数に一致するまで、上記の実行周期が経過する毎に、目標回転数を単位時間変化量ずつ増加させる。

またＳ４１０にて、刃物判別中フラグＦ１がクリアされている場合には、制御回路３６は、Ｓ４４０にて、通常用に指令回転数を設定する。具体的には、制御回路３６は、Ｓ１２０のモード設定処理で設定された動作モードと、判別した刃物種類とに基づいて、指令回転数を、予め設定された通常用指令回転数に設定する。

例えば、制御回路３６は、判別した刃物種類が金属刃である場合には、通常用指令回転数として、金属刃用第１回転数、金属刃用第２回転数および金属刃用第３回転数の何れかを設定する。金属刃用第１回転数は、高速モードであるときに選択される。金属刃用第２回転数は、中速モードであるときに選択される。金属刃用第３回転数は、低速モードであるときに選択される。

また制御回路３６は、判別した刃物種類がナイロンコードカッターである場合には、通常用指令回転数として、ナイロン用第１回転数、ナイロン用第２回転数およびナイロン用第３回転数の何れかを設定する。ナイロン用第１回転数は、高速モードであるときに選択される。ナイロン用第２回転数は、中速モードであるときに選択される。ナイロン用第３回転数は、低速モードであるときに選択される。

なお、金属刃用第１回転数、金属刃用第２回転数および金属刃用第３回転数はそれぞれ、ナイロン用第１回転数、ナイロン用第２回転数およびナイロン用第３回転数より大きくなるように設定されている。

また制御回路３６は、Ｓ４５０にて、通常用に単位時間変化量を設定して、回転数設定処理を終了する。具体的には、制御回路３６は、単位時間変化量を、予め設定された通常用変化量に設定する。これにより、制御回路３６は、目標回転数が通常用指令回転数に一致するまで、上記の実行周期が経過する毎に、目標回転数を単位時間変化量ずつ増加させる。なお、上記の刃物判別用変化量は、通常用変化量より大きくなるように設定される。

次に、Ｓ３２０で実行される電流制限設定処理の手順を説明する。
電流制限設定処理が実行されると、制御回路３６は、図８に示すように、まずＳ５１０にて、刃物判別中フラグＦ１がセットされているか否かを判断する。ここで、刃物判別中フラグＦ１がセットされている場合には、制御回路３６は、Ｓ５２０にて、刃物判別用に電流制限値を設定し、電流制限設定処理を終了する。具体的には、制御回路３６は、電流制限値を、予め設定された刃物判別用制限値に設定する。

一方、刃物判別中フラグＦ１がクリアされている場合には、制御回路３６は、Ｓ５３０にて、通常用に電流制限値を設定し、電流制限設定処理を終了する。具体的には、制御回路３６は、電流制限値を、具体的には、制御回路３６は、電流制限値を、予め設定された通常用制限値に設定する。

次に、Ｓ６０で実行される刃物判別処理の手順を説明する。
刃物判別処理が実行されると、制御回路３６は、図９に示すように、まずＳ６１０にて、ＲＡＭ３６ｃに設けられた刃物判別完了フラグＦ２がセットされているか否かを判断する。ここで、刃物判別完了フラグＦ２がセットされている場合には、制御回路３６は、Ｓ６３０に移行する。一方、刃物判別完了フラグＦ２がクリアされている場合には、制御回路３６は、Ｓ６２０にて、モータ２０が駆動中であるか否かを判断する。ここで、モータ２０が駆動中でない場合には、Ｓ６３０に移行する。

そして、Ｓ６３０に移行すると、制御回路３６は、刃物判別中フラグＦ１をクリアして、刃物判別処理を終了する。
またＳ６２０にて、モータ２０が駆動中である場合には、制御回路３６は、Ｓ６４０にて、モータ２０が駆動を開始してから経過した時間（以下、オン時間）を算出し、算出したオン時間を、ＲＡＭ３６ｃにオン時間Ｔｏｎに格納する。

そして制御回路３６は、Ｓ６５０にて、オン時間Ｔｏｎに格納されている値が、予め設定された期間判定値ＴＨ１以下であるか否かを判断する。ここで、オン時間Ｔｏｎに格納されている値が期間判定値ＴＨ１以下である場合には、制御回路３６は、Ｓ６６０にて、刃物判別中フラグＦ１をセットする。

さらに制御回路３６は、Ｓ６７０にて、ＲＡＭ３６ｃに設けられたモータ電流Ｉｍｔに格納されている値を取得する。モータ電流Ｉｍｔには、電流検出回路４４から入力される検出信号が示すモータ電流の値が格納される。

そして制御回路３６は、Ｓ６８０にて、モータ電流Ｉｍｔに格納されている値が、予め設定された金属刃判定値ＴＨ２を超えているか否かを判断する。ここで、モータ電流Ｉｍｔに格納されている値が金属刃判定値ＴＨ２以下である場合には、刃物判別処理を終了する。

一方、モータ電流Ｉｍｔに格納されている値が金属刃判定値ＴＨ２を超えている場合には、制御回路３６は、Ｓ６９０にて、ＲＡＭ３６ｃに設けられた刃物判別結果ＲＪに１を格納する。これにより、装着されている刃物種類が金属刃であることが確定する。

また制御回路３６は、Ｓ７００にて、刃物判別完了フラグＦ２をセットする。また制御回路３６は、Ｓ７１０にて、刃物判別中フラグＦ１をクリアして、刃物判別処理を終了する。

またＳ６５０にて、オン時間Ｔｏｎに格納されている値が期間判定値ＴＨ１を超えている場合には、制御回路３６は、Ｓ７２０にて、刃物判別結果ＲＪに２を格納する。これにより、装着されている刃物種類がナイロンコードカッターであることが確定する。

また制御回路３６は、Ｓ７３０にて、刃物判別完了フラグＦ２をセットする。また制御回路３６は、Ｓ７４０にて、刃物判別中フラグＦ１をクリアして、刃物判別処理を終了する。

次に、金属刃が装着されている場合における刃物判別の具体例を説明する。
図１０に示すように、時刻ｔ０において、トリガスイッチ１２はオフ状態であり、目標回転数は０であり、モータ電流は０であるとする。

そして時刻ｔ１において、トリガスイッチ１２がオフ状態からオン状態に切り替わったとする。これにより、目標回転数は、刃物判別用変化量ΔＲｔ１で徐々に増加し、時刻ｔ２において刃物判別用指令回転数Ｒｉ１に達する。

目標回転数の増加により、モータ電流が徐々に増加し、時刻ｔ３において、モータ電流が金属刃判定値ＴＨ２を超えたとする。これにより、刃物判別が完了し、制御回路３６は、金属刃が装着されていると判断する。

そして目標回転数は、通常用変化量ΔＲｔ２で徐々に増加し、時刻ｔ４において通常用指令回転数Ｒｉ２に達する。なお、通常用指令回転数Ｒｉ２は、金属刃用に設定されている。また、目標回転数の増加により、モータ電流が徐々に増加する。

そして時刻ｔ５において、トリガスイッチ１２がオン状態からオフ状態に切り替わったとする。これにより、目標回転数が０に設定され、モータ電流が０まで減少する。
また時刻ｔ６において、トリガスイッチ１２がオフ状態からオン状態に切り替わったとする。これにより、目標回転数は、通常用変化量ΔＲｔ２で徐々に増加し、時刻ｔ７において通常用指令回転数Ｒｉ２に達する。また、目標回転数の増加により、モータ電流が徐々に増加する。

次に、ナイロンコードカッターが装着されている場合における刃物判別の具体例を説明する。
図１１に示すように、時刻ｔ１０において、トリガスイッチ１２はオフ状態であり、目標回転数は０であり、モータ電流は０であるとする。

そして時刻ｔ１１において、トリガスイッチ１２がオフ状態からオン状態に切り替わったとする。これにより、目標回転数は、刃物判別用変化量ΔＲｔ１で徐々に増加し、時刻ｔ１２において刃物判別用指令回転数Ｒｉ１に達する。目標回転数の増加により、モータ電流が徐々に増加する。

そして時刻ｔ１３において、刃物判別時間Ｔｂが経過する。刃物判別時間Ｔｂ内でモータ電流が金属刃判定値ＴＨ２を超えなかったために、制御回路３６は、ナイロンコードカッターが装着されていると判断し、刃物判別を完了させる。

そして目標回転数は、通常用変化量ΔＲｔ２で徐々に増加し、時刻ｔ１４において通常用指令回転数Ｒｉ３に達する。なお、通常用指令回転数Ｒｉ３は、ナイロンコードカッター用に設定されている。また、目標回転数の増加により、モータ電流が徐々に増加する。

そして時刻ｔ１５において、トリガスイッチ１２がオン状態からオフ状態に切り替わったとする。これにより、目標回転数が０に設定され、モータ電流が０まで減少する。
また時刻ｔ１６において、トリガスイッチ１２がオフ状態からオン状態に切り替わったとする。これにより、目標回転数は、通常用変化量ΔＲｔ２で徐々に増加し、時刻ｔ１７において通常用指令回転数Ｒｉ３に達する。また、目標回転数の増加により、モータ電流が徐々に増加する。

このように構成された草刈機１は、駆動ユニット３と、モータ２０と、制御ユニット９とを備える。駆動ユニット３は、複数種類の回転刃４が択一的に装着される。モータ２０は、駆動ユニット３に装着された回転刃４を駆動させる。

制御ユニット９は、第１起動制御と、第２起動制御とを有し、回転刃４の種類に関する刃物判別結果ＲＪを有していない場合は第１起動制御を実行することにより回転刃４の種類を判別し、刃物判別結果ＲＪを有している場合は、第２起動制御を実行する。第１起動制御は、刃物判別用の指令回転数および単位時間変化量でモータ２０を起動制御させる。第２起動制御は、通常用の指令回転数および単位時間変化量でモータ２０を起動制御させる。

このように草刈機１は、刃物判別用の指令回転数および単位時間変化量でモータ２０を起動制御させる第１起動制御を実行することにより回転刃４の種類を判別するため、装着されている回転刃４の種類の判別精度を向上させることができる。そして、草刈機１は、刃物判別結果ＲＪを有している場合は、第２起動制御を実行する。このため、草刈機１は、回転刃４の種類を判別する機能を備えることに起因して草刈機１による作業性が損なわれるのを抑制することができる。また草刈機１は、回転刃４の種類を判別した後には、第１起動制御を実行しないため、起動のもたつき等の使用感悪化を抑制することができる。

制御ユニット９は、回転刃４の種類を判別するために予め設定されたモータ電流Ｉｍｔを検出するように構成され、第１起動制御を実行している場合において、モータ電流Ｉｍｔが予め設定された金属刃判定値ＴＨ２を超えているか否かを判断することにより、回転刃４の種類を判別する。これにより、草刈機１は、モータ電流Ｉｍｔと金属刃判定値ＴＨ２とを比較するという簡便な方法で、回転刃４の種類を判別することができる。

草刈機１は、回転刃４の回転数を設定するために作業者により操作されるモード切替スイッチ１５を備える。そして第１起動制御では、モード切替スイッチ１５に対して行われる操作を無効にする。これにより、草刈機１は、回転刃４の種類を判別することができるようにモータ２０を駆動し易くすることができる。

また、刃物判別用変化量が通常用変化量より大きい。これにより、草刈機１は、モータ２０に流れる電流を増加させることでき、回転刃４の種類を判別し易くすることができる。

草刈機１は、モータ２０の駆動と停止とを切り替えるために作業者により操作されるトリガスイッチ１２を備える。そして第１起動制御では、トリガスイッチ１２以外に対する操作を無効にする。これにより、草刈機１は、回転刃４の種類を判別することができるようにモータ２０を駆動し易くすることができる。

以上説明した実施形態において、草刈機１は電動作業機に相当し、回転刃４は先端工具に相当し、駆動ユニット３は装着部に相当し、制御ユニット９は制御部に相当する。
また、Ｓ３３０，Ｓ３４０，Ｓ４２０，Ｓ４３０は第１起動制御に相当し、Ｓ４０，Ｓ３３０，Ｓ３４０，Ｓ４４０，Ｓ４５０は第２起動制御に相当する。

また、モータ電流Ｉｍｔは判別パラメータに相当し、金属刃判定値ＴＨ２は先端工具判定値に相当する。
また、モード切替スイッチ１５は回転数操作部に相当し、刃物判別用変化量は第１回転数増加量に相当し、通常用変化量は第２回転数増加量に相当し、トリガスイッチ１２は駆動操作部に相当する。

（第２実施形態）
以下に本開示の第２実施形態を図面とともに説明する。なお第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分を説明する。共通する構成については同一の符号を付す。

第２実施形態の草刈機１は、刃物判別処理が変更された点が第１実施形態と異なる。
第２実施形態の刃物判別処理は、Ｓ６０２，Ｓ６０４の処理が追加された点が第１実施形態と異なる。

すなわち、第２実施形態の刃物判別処理が実行されると、制御回路３６は、図１２に示すように、まずＳ６０２にて、草刈機１に電源が供給されてからの初回の起動であるか否かを判断する。ここで、初回の起動である場合には、制御回路３６は、Ｓ６０４にて、刃物判別完了フラグＦ２をクリアし、Ｓ６１０に移行する。一方、初回の起動でない場合には、制御回路３６は、Ｓ６１０に移行する。

このように構成された草刈機１は、駆動ユニット３と、モータ２０と、制御ユニット９とを備える。駆動ユニット３は、複数種類の回転刃４が択一的に装着される。モータ２０は、駆動ユニット３に装着された回転刃４を駆動させる。

制御ユニット９は、第１起動制御と、第２起動制御とを有し、電源が供給されてからの初回の起動時は第１起動制御を実行することにより回転刃４の種類を判別し、電源が供給されてから第１起動制御を実行した後の起動時は第２起動制御を実行する。

このように草刈機１は、刃物判別用の指令回転数および単位時間変化量でモータ２０を起動制御させる第１起動制御を実行することにより回転刃４の種類を判別するため、装着されている回転刃４の種類の判別精度を向上させることができる。そして、草刈機１は、電源が供給されてから第１起動制御を実行した後の起動時には、第２起動制御を実行する。このため、草刈機１は、回転刃４の種類を判別する機能を備えることに起因して草刈機１による作業性が損なわれるのを抑制することができる。また草刈機１は、電源が供給されてからの初回の起動時に第１起動制御を実行した後には、第１起動制御を実行しないため、起動のもたつき等の使用感悪化を抑制することができる。

以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、種々変形して実施することができる。
例えば上記実施形態では、電動作業機が草刈機１である形態を示したが、マルチツールまたは芝刈機であってもよい。

上記実施形態では、フィードバック制御によりＰＷＭ信号のデューティ比を算出する形態を示した。しかし、目標回転数とデューティ比との対応関係を示すマップまたは演算式などを用いて、デューティ比を算出するようにしてもよい。

上記実施形態では、判別パラメータがモータ電流Ｉｍｔである形態を示した。しかし、判別パラメータとして、電流の傾き（すなわち、電流増加率）、回転数、回転数の傾き（すなわち、回転数増加率）、ＰＷＭ信号のデューティ比および振動（すなわち、加速度）などのモータおよび製品の動作に関するパラメータを用いるようにしてもよい。

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または置換してもよい。

上述した草刈機１の他、当該草刈機１を構成要素とするシステム、当該草刈機１としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、電動作業機制御方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。

１…草刈機、３…駆動ユニット、４…回転刃、９…制御ユニット、２０…モータ

Claims (6)

1. 複数種類の先端工具が択一的に装着される装着部と、
   前記装着部に装着された前記先端工具を駆動させるモータと、
   第１パラメータで前記モータを起動制御させる第１起動制御と、前記第１パラメータとは異なる第２パラメータで前記モータを起動制御させる第２起動制御とを有し、前記先端工具の種類に関する工具種類情報を有していない場合は前記第１起動制御を実行することにより前記先端工具の種類を判別し、前記工具種類情報を有している場合は、前記第２起動制御を実行するように構成された制御部と
   を備え、
   前記第１パラメータおよび前記第２パラメータは、前記モータの回転数を指示する指令回転数と、前記モータの回転数の単位時間当たりの増加量を指示する回転数増加量とを含み、
   前記制御部が前記第１起動制御を実行している場合において前記モータを回転させるときの前記回転数増加量を第１回転数増加量とし、
   前記制御部が前記第２起動制御を実行している場合において前記モータを回転させるときの前記回転数増加量を第２回転数増加量として、
   前記第１回転数増加量は前記第２回転数増加量より大きい電動作業機。
2. 複数種類の先端工具が択一的に装着される装着部と、
   前記装着部に装着された前記先端工具を駆動させるモータと、
   第１パラメータで前記モータを起動制御させる第１起動制御と、前記第１パラメータとは異なる第２パラメータで前記モータを起動制御させる第２起動制御とを有し、電源が供給されてからの初回の起動時は前記第１起動制御を実行することにより前記先端工具の種類を判別し、前記電源が供給されてから前記第１起動制御を実行した後の起動時は前記第２起動制御を実行するように構成された制御部と
   を備え、
   前記第１パラメータおよび前記第２パラメータは、前記モータの回転数を指示する指令回転数と、前記モータの回転数の単位時間当たりの増加量を指示する回転数増加量とを含み、
   前記制御部が前記第１起動制御を実行している場合において前記モータを回転させるときの前記回転数増加量を第１回転数増加量とし、
   前記制御部が前記第２起動制御を実行している場合において前記モータを回転させるときの前記回転数増加量を第２回転数増加量として、
   前記第１回転数増加量は前記第２回転数増加量より大きい電動作業機。
3. 請求項１または請求項２に記載の電動作業機であって、
   前記制御部は、前記先端工具の種類を判別するために予め設定された判別パラメータを検出するように構成され、前記第１起動制御を実行している場合において、前記判別パラメータが予め設定された先端工具判定値を超えているか否かを判断することにより、前記先端工具の種類を判別する電動作業機。
4. 請求項１～請求項３の何れか１項に記載の電動作業機であって、
   前記モータの回転数を設定するために作業者により操作されるように構成された回転数操作部を備え、
   前記第１起動制御では、前記回転数操作部に対して行われる操作を無効にする電動作業機。
5. 請求項１～請求項４の何れか１項に記載の電動作業機であって、
   前記モータの駆動と停止とを切り替えるために作業者により操作されるように構成された駆動操作部を備え、
   前記第１起動制御では、前記駆動操作部以外に対する操作を無効にする電動作業機。
6. 請求項１～請求項５の何れか１項に記載の電動作業機であって、
   前記電動作業機は、草刈機である電動作業機。

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