JP5048470B2 - Electric tool - Google Patents

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Description

本発明は電動工具に関し、詳しくは、電動工具に搭載されているスピードコントロールトリガースイッチに適用され、モータ変速特性、モータ変速特性切替、フィードバック特性をマイコン制御にて駆動させる回路であり、マイコンを使用することで回路が簡略化すると共に、マイコン内のプログラムを変更することで夫々の仕様に合わせて、共用回路で使用を可能にする電動工具に関する。   The present invention relates to a power tool, and more particularly, is a circuit that is applied to a speed control trigger switch mounted on a power tool, and that drives a motor speed change characteristic, a motor speed change characteristic switching, and a feedback characteristic by microcomputer control. The present invention relates to a power tool that can be used in a shared circuit in accordance with each specification by changing the program in the microcomputer while simplifying the circuit.

従来のモータ変速特性、フィードバック(F/B)特性は、トリガーストロークに対するしきい値電圧と、FETのD−S間電圧で生成される充放電電圧をコンパレータで比較し、回路定数を任意に設定することでアナログ的な動作を行っているものが周知である。   Conventional motor speed change characteristics and feedback (F / B) characteristics are set by the comparator by comparing the threshold voltage with respect to the trigger stroke and the charge / discharge voltage generated by the D-S voltage of the FET using a comparator. It is well known that an analog operation is performed.

特開2003−109451号公報(第3頁〜4頁 第4図)JP 2003-109451 A (page 3 to page 4 FIG. 4)

しかしながら、従来技術で説明したモータ変速特性、F/B特性は、各仕様により、各種の回路を保有しなければならないという問題がある。   However, the motor speed change characteristics and F / B characteristics described in the prior art have a problem that various circuits must be provided according to each specification.

従って、モータ変速特性においては、モータを可変させるための可変抵抗VRに印加される電圧をマイコンにてデジタル変換(A/D変換)し、このA/D変換値をトリガーストロークに対して任意に設定することで各仕様の変換特性にすることであり、又、モータ変速特性の切り替えにおいては、マイコン内にプログラムを2種類用意し、High/Low信号の切替により対応可能にすることであり、更に、フィードバック特性においては、変速時のトリガーストロークに対するA/D変換値に対し、FET(スイッチング素子)のD−S間電圧をマイコンがデジタル変換(A/D変換)し、D−S間電圧が、しきい値より低ければモータは無負荷と判断し、トリガーストロークに対応するPWM出力を行う。一方、FET(スイッチング素子)のD−S間電圧が、しきい値より高ければ過負荷と判断し、現在のトリガーストロークのPWM出力に対し+α出力を行い、仮想フィードバックを実現させることに解決しなければならない課題を有する。   Therefore, in the motor speed change characteristic, the voltage applied to the variable resistor VR for changing the motor is digitally converted (A / D conversion) by the microcomputer, and this A / D conversion value is arbitrarily set with respect to the trigger stroke. It is to set the conversion characteristics of each specification by setting, and to change the motor speed change characteristics, two types of programs are prepared in the microcomputer, and it can be handled by switching the High / Low signal, Furthermore, in the feedback characteristics, the microcomputer digitally converts (A / D conversion) the D-S voltage of the FET (switching element) with respect to the A / D conversion value for the trigger stroke at the time of shifting, and the D-S voltage However, if it is lower than the threshold value, it is determined that the motor is unloaded, and PWM output corresponding to the trigger stroke is performed. On the other hand, if the FET (switching element) D-S voltage is higher than the threshold value, it is determined that the load is overloaded, and + α output is performed for the PWM output of the current trigger stroke, thereby realizing virtual feedback. Has challenges that must be met.

上記課題を解決するために、本願発明の電動工具は、次に示す構成にすることである。   In order to solve the above problems, the power tool of the present invention is configured as follows.

(1)電動工具は、電源からスイッチング素子を介して駆動電流が供給されるモータを備えた電動工具であって、トリガーの引き込み具合に応じて生成される電圧の変化に基づいて前記モータの回転を制御するモータ変速特性手段と、前記モータが回転しているときの逆起電力を電圧で検出して前記モータの回転状態を検出するフィードバック検出手段と、前記モータ変速特性手段で得られたトリガーの引き込み具合に応じて生成される電圧を入力すると共に前記フィードバック検出手段で得られた逆起電力の電圧を入力して前記モータをPWM制御するマイコンと、を備え、前記マイコンは、前記モータ変速特性手段により得られた電圧値の平均値からPWM制御する目標デュテイを決定し、該目標デュテイと、前記フィードバック検出手段で得られた逆起電力により得られた平滑化電圧に基づくフィードバック補正を施した現在デュテイとを比較し、その差分の割合によって現在デュテイを増減させる補正を行うステップを含む制御プログラムを有することを特徴とする電動工具。 (1) The electric tool is an electric tool provided with a motor to which a drive current is supplied from a power supply via a switching element, and the rotation of the motor is based on a change in voltage generated according to the pulling condition of the trigger. A motor speed change characteristic means for controlling the motor, a feedback detection means for detecting a counter electromotive force when the motor is rotating by voltage and detecting a rotation state of the motor, and a trigger obtained by the motor speed change characteristic means A microcomputer that inputs a voltage generated in accordance with the degree of pulling in, and inputs a back electromotive force voltage obtained by the feedback detection means, and PWM-controls the motor, the microcomputer shifting the motor A target duty for PWM control is determined from an average value of the voltage values obtained by the characteristic means, and the target duty and the feedback detection method are determined. Comparing the current and Deyutei subjected to feedback correction based on the obtained smoothed voltage by the counter electromotive force obtained by, that has a control program including a step of correcting to increase or decrease the current Deyutei by the percentage of the difference A featured electric tool.

本発明により、モータ変速特性においては、モータを可変させるための可変抵抗VRに印加される電圧をマイコンにてデジタル変換(A/D変換)し、このA/D変換値をトリガーストロークに対して任意に設定することで各仕様の変換特性にすることができる。According to the present invention, in the motor speed change characteristic, the voltage applied to the variable resistor VR for changing the motor is digitally converted (A / D converted) by the microcomputer, and the A / D converted value is set with respect to the trigger stroke. By setting it arbitrarily, the conversion characteristics of each specification can be obtained.

又、モータ変速特性の切り替えにおいては、マイコン内にプログラムを2種類用意し、High/Low信号の切替により対応可能にすることができる。   Also, two types of programs are prepared in the microcomputer for switching the motor speed change characteristics, and it can be handled by switching the High / Low signal.

更に、フィードバック特性においては、変速時のトリガーストロークに対するA/D変換値に対し、FET(スイッチング素子)のD−S間電圧をマイコンがデジタル変換(A/D変換)し、D−S間電圧が、しきい値より低ければモータは無負荷と判断し、トリガーストロークに対応するPWM出力を行う。一方、FET(スイッチング素子)のD−S間電圧が、しきい値より高ければ過負荷と判断し、現在のトリガーストロークのPWM出力に対し+α出力を行い、仮想フィードバックを実現させることができる。   Furthermore, in the feedback characteristics, the microcomputer digitally converts (A / D conversion) the D-S voltage of the FET (switching element) with respect to the A / D conversion value for the trigger stroke at the time of shifting, and the D-S voltage However, if it is lower than the threshold value, it is determined that the motor is unloaded, and PWM output corresponding to the trigger stroke is performed. On the other hand, if the D-S voltage of the FET (switching element) is higher than the threshold value, it is determined that the load is overloaded, and + α output is performed for the PWM output of the current trigger stroke, thereby realizing virtual feedback.

本願発明に係る電動工具の実施形態について、図面を参照して説明する。   An embodiment of an electric tool according to the present invention will be described with reference to the drawings.

本願発明に係る電動工具は、マイコン搭載トリガースイッチを備えた電動工具であり、図1に示すように、電動工具Aが示してあり、電動工具Aは本体胴体部Bと、この本体胴体部Bに連結されたハンドル部Hとから構成され、このハンドル部Hの端部にバッテリーパックVが装着された構成になっている。   The electric tool according to the present invention is an electric tool provided with a trigger switch equipped with a microcomputer. As shown in FIG. 1, an electric tool A is shown. The electric tool A includes a main body body portion B and the main body body portion B. And a battery pack V is attached to the end of the handle portion H.

本体胴体部Bの中には、マイコン搭載トリガースイッチ回路が配置され、回転動力を発生するモータ部M、回転動力を減速する減速機構部(図示せず)が収納され、トリガーTの引き具合で回転駆動させ、その先端にはドリル、ドライバ等の先端工具が装着される。   In the main body body part B, a trigger switch circuit equipped with a microcomputer is arranged, and a motor part M for generating rotational power and a speed reduction mechanism part (not shown) for reducing rotational power are housed. A rotary tool is driven, and a tip tool such as a drill or a driver is attached to the tip.

マイコン搭載トリガースイッチ回路は、図2に示すように、直流電源DCと直列に、直列接続したモータ、モータスイッチSW1、FETを接続し、モータには更にダイオードD1が並列に接続されている。
更に、直流電源のプラス側に電源スイッチSW2を介して接続されている抵抗R1、R2を介在させてバッテリー電圧(直流電源)の電圧降下を検出するための過放電・過電流検出部15、トリガーストロークによるVR電圧を検出するモータ変速特性部11、モータスイッチSW2とFETの間からの電圧を取り出してモータの逆起電力を検出するフィードバック検出部12、FETのゲートへの制御信号を生成するFET制御部13、モータ変速特性部11からのVR電圧(V1)及びフィードバック検出部12の平滑化電圧(V3)を入力すると共にFET制御部13へPWM制御信号を出力するマイクロコンピュータ(以下、マイコンと云う)14とから構成されている。
As shown in FIG. 2, the microcomputer mounted trigger switch circuit is connected in series with a DC power source DC to a motor connected in series, a motor switch SW1, and an FET, and a diode D1 is further connected in parallel to the motor.
Furthermore, an overdischarge / overcurrent detection unit 15 for detecting a voltage drop of the battery voltage (DC power supply) via a resistor R1, R2 connected to the positive side of the DC power supply via a power switch SW2, a trigger A motor speed change characteristic unit 11 that detects a VR voltage due to a stroke, a feedback detection unit 12 that detects a back electromotive force of the motor by taking out a voltage from between the motor switch SW2 and the FET, and an FET that generates a control signal to the gate of the FET A microcomputer that inputs the VR voltage (V1) from the control unit 13 and the motor speed change characteristic unit 11 and the smoothed voltage (V3) of the feedback detection unit 12 and outputs a PWM control signal to the FET control unit 13 (hereinafter referred to as a microcomputer). 14).

モータ変速特性部11は、トリガーTの引き込み具合、トリガーストロークに比例して変化する可変抵抗VR、可変抵抗の摺動子に接続されている抵抗R5と、抵抗R5の他端に接続されているコンデンサC2からなり、抵抗R5を介した信号がマイコン14のA/Dコンバータに接続されている。このトリガーストロークに比例したVR電圧(V1)がマイコン14のA/Dコンバータに入力されてマイコン14に取り入れられ、所定のデュテイ比が演算により算出され、モータの回転駆動を制御するFET(スイッチング素子)のゲート側にPWM制御の制御信号として出力される。   The motor speed change characteristic section 11 is connected to the pull-in state of the trigger T, the variable resistor VR that changes in proportion to the trigger stroke, the resistor R5 connected to the slider of the variable resistor, and the other end of the resistor R5. A signal composed of a capacitor C2 and connected to the A / D converter of the microcomputer 14 via the resistor R5. A VR voltage (V1) proportional to the trigger stroke is inputted to the A / D converter of the microcomputer 14 and taken into the microcomputer 14, a predetermined duty ratio is calculated by calculation, and an FET (switching element) for controlling the rotational drive of the motor ) Is output as a control signal for PWM control.

フィードバック検出部12は、モータ回転による発電電圧を検出するもので、FETのVds電圧を抵抗R8とコンデンサC3で積分することで平滑化(V2)を行い、更に抵抗R9及び抵抗R10とコンデンサC4で積分することで平滑化された電圧(V3)をコンデンサC4の出力側のマイコン14のA/Dコンバータに接続して入力する。このフィードバックされた平滑化電圧(V3)がA/Dコンバータを介してマイコン14に入力され、現在のトリガーストロークに応じたデュテイに対してその平滑化電圧(V3)の状態により、現在のモータへの負荷特性を判断し、現在のデュテイの増減する補正を行って負荷に対するモータの回転駆動の最適化を図る。   The feedback detection unit 12 detects a power generation voltage due to motor rotation. The feedback detection unit 12 performs smoothing (V2) by integrating the Vds voltage of the FET with the resistor R8 and the capacitor C3, and further with the resistor R9, the resistor R10, and the capacitor C4. The voltage (V3) smoothed by the integration is input to the A / D converter of the microcomputer 14 on the output side of the capacitor C4. The smoothed voltage (V3) fed back is input to the microcomputer 14 through the A / D converter, and the current motor is supplied to the duty according to the current trigger stroke according to the state of the smoothed voltage (V3). The load characteristic is determined, and the current duty is corrected to increase or decrease to optimize the rotation drive of the motor with respect to the load.

FET制御部13は、出力ポートからのPWM信号をFETのゲートに入力し、FETをON/OFFさせる。   The FET control unit 13 inputs the PWM signal from the output port to the gate of the FET, and turns the FET on / off.

マイコン14は、中央処理装置(CPU)、ROM、RAM、タイマ、A/Dコンバータ、出力ポート、リセット入力ポートから構成され、これらは内部バスにより相互に接続されている。   The microcomputer 14 includes a central processing unit (CPU), a ROM, a RAM, a timer, an A / D converter, an output port, and a reset input port, which are mutually connected by an internal bus.

過放電・過電流検出部15は、特にモータ絶縁破壊及びFETショート破壊による一瞬の過電流(ピーク電流)を検出するための回路であり、FETがON時に発生するバッテリーの内部抵抗分の電圧降下をツェナーダイオードのツェナー電圧をしきい値として判断する手法である。その回路構成は正電源側にツェナーダイオードZD1と抵抗R3を直列に接続し、ツェナーダイオードZD1と抵抗R3との間をスイッチング素子Tr1のゲートに接続し、スイッチング素子Tr1のコレクタ側がマイコン14のA/Dコンバータに接続されている。   The overdischarge / overcurrent detection unit 15 is a circuit for detecting an instantaneous overcurrent (peak current) due to motor breakdown and FET short circuit breakdown, and a voltage drop corresponding to the internal resistance of the battery generated when the FET is turned on. Is determined using the Zener voltage of the Zener diode as a threshold value. The circuit configuration is such that a Zener diode ZD1 and a resistor R3 are connected in series on the positive power supply side, the Zener diode ZD1 and the resistor R3 are connected to the gate of the switching element Tr1, and the collector side of the switching element Tr1 is the A / A of the microcomputer 14. It is connected to the D converter.

このように、モータ変速特性部11におけるトリガーストロークに合わせて、モータの回転をPWM制御するわけであるが、トリガーストロークによるVR電圧V1をA/Dコンバータに入力する。このA/Dコンバータに入力するVR電圧V1をマイコン側で所定周期毎に平均化(実施例では4周期分を加算して平均化)し、この周期毎に平均化したA/D値でトリガーデュテイを決定・更新する。   In this way, the rotation of the motor is PWM controlled in accordance with the trigger stroke in the motor speed change characteristic unit 11, and the VR voltage V1 based on the trigger stroke is input to the A / D converter. The VR voltage V1 input to the A / D converter is averaged every predetermined period on the microcomputer side (in the embodiment, four periods are added and averaged), and triggered by the A / D value averaged for each period Determine and update the duty.

この点につき、図3に示すタイミングチャートを参照にして説明する。先ず、トリガーストロークによるA/Dコンバータに入力されたA/D値を実施例では4周期分を加算、実施例においては1msec間隔で4msecの4周期分を加算して平均化した値からPWM制御する目標値(目標デュテイ)を決定する。そして、この目標デュテイに対してPWM制御する現在値(現在デュテイ)とを比較する。ここで現在デュテイは後述するフィードバック検出部12により得られたモータで発生する逆起電力により得られた平滑化電圧V3に基づくフィードバック補正を施して得られたものである。
この目標デュテイと現在デュテイにより新現在デュテイを決定し、FET制御部13からモータに対して実施例では2msec間隔で新現在デュテイに則したPWM制御信号を出力する。
This point will be described with reference to the timing chart shown in FIG. First, the A / D value input to the A / D converter based on the trigger stroke is added for 4 cycles in the embodiment, and in the embodiment, 4 cycles of 4 msec are added at 1 msec intervals and averaged to obtain PWM control. The target value (target duty) to be determined is determined. Then, the current value (current duty) for PWM control is compared with the target duty. Here, the current duty is obtained by performing feedback correction based on the smoothed voltage V3 obtained by the back electromotive force generated by the motor obtained by the feedback detector 12 described later.
A new current duty is determined based on the target duty and the current duty, and a PWM control signal in accordance with the new current duty is output from the FET control unit 13 to the motor at intervals of 2 msec in the embodiment.

図4に示す表は、所謂、フィードバック補正増減表であり、VR電圧(V1)とデュテイ比との関係を示したもので、例えば、VR電圧(V1)が4.726Vであるときにはデュテイ3%となり、3%のPWM信号が出力される。   The table shown in FIG. 4 is a so-called feedback correction increase / decrease table showing the relationship between the VR voltage (V1) and the duty ratio. For example, when the VR voltage (V1) is 4.726 V, the duty is 3%. Thus, a 3% PWM signal is output.

次に、フィードバック補正について説明すると、フィードバック検出部12は、モータ回転による発電電圧を検出するもので、FETのVds電圧を抵抗R8とコンデンサC3で積分することで平滑化(V2)を行い、更に抵抗R9及び抵抗R10とコンデンサC4で積分することで平滑化された電圧(V3)をコンデンサC4の出力側のマイコン14のA/Dコンバータに接続して入力する。このフィードバックされた平滑化電圧(V3)がA/Dコンバータを介してマイコン14に入力され、現在のトリガーストロークに応じたデュテイに対してその平滑化電圧(V3)の状態により、現在のモータへの負荷特性を判断し、現在のデュテイの増減する補正を行って負荷に対するモータの回転駆動の最適化を図る。   Next, feedback correction will be described. The feedback detection unit 12 detects a power generation voltage due to motor rotation. The feedback detection unit 12 performs smoothing (V2) by integrating the Vds voltage of the FET with the resistor R8 and the capacitor C3. The voltage (V3) smoothed by integration with the resistors R9 and R10 and the capacitor C4 is connected to the A / D converter of the microcomputer 14 on the output side of the capacitor C4 and input. The smoothed voltage (V3) fed back is input to the microcomputer 14 through the A / D converter, and the current motor is supplied to the duty according to the current trigger stroke according to the state of the smoothed voltage (V3). The load characteristic is determined, and the current duty is corrected to increase or decrease to optimize the rotation drive of the motor with respect to the load.

そして、フィードバック検出部12においては、FETのゲート電圧VgsがLowの時、ドレイン電圧VdsはHighとなるが、モータ回転による発電電圧(逆起電力)によりドレイン電圧Vdsは大きく変化する。このドレイン電圧Vdsは、抵抗R8とコンデンサC3で積分され、更にV2電圧を抵抗R9とコンデンサC4で積分することで平滑化された平滑化電圧V3を得ることができる。   In the feedback detection unit 12, when the gate voltage Vgs of the FET is low, the drain voltage Vds becomes high, but the drain voltage Vds varies greatly depending on the generated voltage (counterelectromotive force) due to motor rotation. The drain voltage Vds is integrated by the resistor R8 and the capacitor C3, and further, the smoothed voltage V3 is obtained by integrating the V2 voltage by the resistor R9 and the capacitor C4.

モータが無負荷の場合、ドレイン電圧Vdsはモータ回転速度に応じた発電電圧(逆起電力)の増加により平均電圧が低くなってしまう。そのため、平滑化電圧V3もモータが高回転につれて低くなる。   When the motor is unloaded, the average voltage of the drain voltage Vds decreases due to an increase in the generated voltage (counterelectromotive force) corresponding to the motor rotation speed. Therefore, the smoothing voltage V3 also decreases as the motor rotates at a higher speed.

モータが過負荷の場合、モータの発電電圧(逆起電力)が少ないため、ドレイン電圧Vdsの平均電圧はモータが無負荷時と比べて高くなり平滑化電圧V3も高くなる。   When the motor is overloaded, the generated voltage (back electromotive force) of the motor is small, so the average voltage of the drain voltage Vds is higher than when the motor is unloaded, and the smoothing voltage V3 is also higher.

モータがロックしている場合、モータ回転による発電電圧(逆起電力)は発生しないため、ドレイン電圧Vdsのピーク電圧は電源電圧と同じとなる。そのため、平滑化電圧V3は同一デュテイであればモータが無負荷時及び過負荷時に比べ高くなる。   When the motor is locked, a power generation voltage (back electromotive force) due to motor rotation does not occur, so the peak voltage of the drain voltage Vds is the same as the power supply voltage. Therefore, if the smoothing voltage V3 is the same duty, it becomes higher than when the motor is unloaded and overloaded.

従って、ドレイン電圧Vdsを利用した平滑化電圧V3は、同一デュテイであれば、次の関係が成り立つ。
平滑化電圧V3=モータロック時>モータ過負荷時>モータ無負荷時
Therefore, if the smoothing voltage V3 using the drain voltage Vds is the same duty, the following relationship is established.
Smoothing voltage V3 = When the motor is locked> When the motor is overloaded> When the motor is not loaded

この平滑化電圧V3とトリガーストロークに応じた電圧V1によるデュテイの関係により任意のフィードバック補正をプログラムで対応する。
例えば、デュテイを20%の時、平滑化電圧V3の電圧が2.5〜3.7Vの範囲にある場合、モータに負荷が加わっていると判断し、デュテイを20%→30%に増加(フィードバック補正)させる。尚、増加後のデュテイに対する平滑化電圧V3が現状維持エリア内である場合はデュテイは据え置きとし、逆に解除エリア内である場合はデュテイ減少の補正を実行する(図9に示すフィードバック設定表参照)。
Arbitrary feedback correction is supported by a program according to the relationship between the smoothing voltage V3 and the duty V1 according to the trigger stroke.
For example, when the duty is 20%, if the voltage of the smoothing voltage V3 is in the range of 2.5 to 3.7 V, it is determined that a load is applied to the motor, and the duty is increased from 20% to 30% ( Feedback correction). Note that when the smoothed voltage V3 for the increased duty is within the current maintenance area, the duty is deferred. Conversely, when the smoothing voltage V3 is within the release area, the duty reduction is corrected (see the feedback setting table shown in FIG. 9). ).

トリガーの抵抗値の可変速度が速い場合には、モータ回転が急激に増減しないように、現在デュテイと目標デュテイを比較し出力補正する。   When the variable speed of the trigger resistance value is fast, the current duty and the target duty are compared and the output is corrected so that the motor rotation does not increase or decrease rapidly.

この出力補正は、目標デュテイと現在デュテイとを比較し、更にその差分の割合によって現在デュテイに数パーセントを増減させる。
例えば、(目標デュテイ>現在デュテイ)であるときに、差分が1%〜10%であれば現在デュテイに1%プラスしたデュテイにする。差分が11%〜40%であれば現在デュテイに2%プラスしたデュテイにする。差分が41%以上であるときが現在デュテイに4%プラスしたデュテイにする。
In this output correction, the target duty is compared with the current duty, and the current duty is increased or decreased by several percent according to the ratio of the difference.
For example, when (target duty> current duty), if the difference is 1% to 10%, the duty is set to 1% of the current duty. If the difference is 11% to 40%, the duty is set to 2% plus the current duty. When the difference is 41% or more, the duty is 4% added to the current duty.

PWMはマイコン機能によって生成するものでPWM周期は、実施例では500Hz(一周期2msec)にしている。
トリガーデュテイは、制御モードが「高速」か「低速」かにより、採用するトリガーデュテイ値を変えるようになっている。
The PWM is generated by the microcomputer function, and the PWM cycle is set to 500 Hz (one cycle 2 msec) in the embodiment.
The trigger duty value is changed depending on whether the control mode is “high speed” or “low speed”.

フィードバック検出部12の平滑化電圧V3をA/Dコンバータに入力してマイコンに取り込む。
このA/Dコンバータから入力したA/Dデータが既定しきい値よりも上昇又は下降した時、トリガーデュテイと現在デュテイ、そのときまでのフィードバック補正累計値により、目標デュテイを決定する。
但し、フィードバック補正には上限があり、これはトリガーデュテイにより異なる。
トリガーデュテイが0%〜4%のときは補正せず、トリガーデュテイが5%のときの補正後上限は20%、トリガーデュテイが6%〜8%のときの補正後上限は30%、トリガーデュテイが9%〜12%のときの補正後上限は50%、トリガーデュテイが26%〜35%のときの補正後上限は90%、トリガーデュテイが100%のときの補正後上限は100%である。
The smoothed voltage V3 of the feedback detector 12 is input to the A / D converter and is taken into the microcomputer.
When the A / D data input from the A / D converter rises or falls below a predetermined threshold, the target duty is determined based on the trigger duty, the current duty, and the feedback correction cumulative value up to that time.
However, there is an upper limit for feedback correction, which depends on the trigger duty.
No correction when the trigger duty is 0% to 4%, 20% after correction when the trigger duty is 5%, 30% after correction when the trigger duty is 6% to 8% The upper limit after correction when the trigger duty is 9% to 12% is 50%, the upper limit after correction when the trigger duty is 26% to 35%, 90%, and after the correction when the trigger duty is 100% The upper limit is 100%.

このようにフィードバック制御機能を利用してデュテイ補正をすることについて、無負荷時のモータ回転について、図5に示すブロック図を参照して説明する。
先ず、トリガーが引き込まれると電源スイッチSW1がオンしマイコンに電源が供給される。その後に低速モードか高速モードかの何れかを図示しないプッシュボタンで選択される。その後に、再びトリガーが引き込まれると、モータスイッチSW2がオンしてモータへの電源供給が可能になる。更に、引き込まれるとトリガーデュテイが設定され、A/D変換表に基づくデュテイが出力される。
トリガーが引き込まれてモータが回転すると、フィードバック電圧がA/Dコンバータに取り込まれ、マイコンによりフィードバック補正増減表(図4参照)に基づいてフィードバック補正累計値が算出される。この算出されたフィードバック補正累計値とトリガーデュテイとを加算して目標デュテイを決定する。目標デュテイが決定されるとデュテイ可変表に基づいて現在のデュテイが決定され、モータの回転のPWM制御がされる。
Regarding the duty correction using the feedback control function in this way, motor rotation at no load will be described with reference to the block diagram shown in FIG.
First, when the trigger is pulled, the power switch SW1 is turned on to supply power to the microcomputer. Thereafter, either a low speed mode or a high speed mode is selected by a push button (not shown). Thereafter, when the trigger is pulled again, the motor switch SW2 is turned on, and the power can be supplied to the motor. Furthermore, when it is pulled in, the trigger duty is set and the duty based on the A / D conversion table is output.
When the trigger is pulled and the motor rotates, the feedback voltage is taken into the A / D converter, and the feedback correction cumulative value is calculated by the microcomputer based on the feedback correction increase / decrease table (see FIG. 4). The target duty is determined by adding the calculated feedback correction cumulative value and the trigger duty. When the target duty is determined, the current duty is determined based on the duty variable table, and PWM control of the rotation of the motor is performed.

ここで、フィードバック補正制御について、モータに負荷がかかっている時の制御について、図6、図7、図8に示すフローチャートを参照して更に詳細に説明する。   Here, the feedback correction control will be described in more detail with reference to flowcharts shown in FIGS. 6, 7, and 8 when the motor is loaded.

先ず、フィードバック制御をするにはフィードバック電圧を取得することによりマイコンで処理される。フィードバック電圧がフィードバック解除電圧以下のときは−補正値を取得するようにし、フィードバック開始電圧以上のときは+補正値を取得するようにし、フィードバック解除電圧〜フィードバック開始電圧のときは±0補正とする。
現在デュテイを参照にしてフィードバック補正増減表(図4参照)より補正値を算出する(ステップST11)。
補正が±0補正であるときには補正値を0%に設定する(ステップST12、ST13)。
次に、トリガーデュテイによる補正上限値の取得を行う。これは、例えば高速モード、トリガーデュテイ=10%の時は50%が補正上限となる。
トリガーデュテイを参照にしてフィードバック補正上限下限表より上限値を取得する(ステップST14)。
上限値がない場合には、トリガーデュテイ値を補正値にする(ステップST15、ST16)。
補正方向が+補正或いは±0補正の場合には図7に示すフローチャートに進み、−補正の場合は図8に示すフローチャートに進む(ステップST17)
First, feedback control is performed by a microcomputer by obtaining a feedback voltage. When the feedback voltage is less than or equal to the feedback release voltage, a -correction value is acquired. When the feedback voltage is greater than or equal to the feedback start voltage, a + correction value is acquired. When the feedback voltage is between the feedback release voltage and the feedback start voltage, ± 0 correction is performed. .
A correction value is calculated from the feedback correction increase / decrease table (see FIG. 4) with reference to the current duty (step ST11).
When the correction is ± 0 correction, the correction value is set to 0% (steps ST12 and ST13).
Next, the correction upper limit value is acquired by the trigger duty. For example, when the high-speed mode and the trigger duty = 10%, 50% is the upper limit of correction.
The upper limit value is acquired from the feedback correction upper / lower limit table with reference to the trigger duty (step ST14).
When there is no upper limit value, the trigger duty value is set as a correction value (steps ST15 and ST16).
When the correction direction is + correction or ± 0 correction, the process proceeds to the flowchart shown in FIG. 7, and when the correction direction is −correction, the process proceeds to the flowchart shown in FIG. 8 (step ST17).

補正方向が+補正或いは±0補正の場合は、図7に示すフローチャートに進み、目標値と上限値の比較を行う(ステップST21)。
(目標デュテイ≧上限値)で達成されている場合は、次に目標オーバーであるかをチエックする(ステップST22)。
ステップST22において、目標≧上限値の場合は、+補正の演算を終了する。目標<上限値の場合は、上限値が0%であるときにはフィードバック補正累積値を0にし、上限値が0%でないときには(上限値−トリガーデュテイ)をフィードバック補正累積値にして+補正の演算は終了する。
When the correction direction is + correction or ± 0 correction, the process proceeds to the flowchart shown in FIG. 7, and the target value is compared with the upper limit value (step ST21).
If (target duty ≧ upper limit value) has been achieved, it is next checked whether the target is over (step ST22).
In step ST22, when the target ≧ the upper limit value, the + correction calculation is terminated. If the target is less than the upper limit value, the feedback correction cumulative value is set to 0 when the upper limit value is 0%, and when the upper limit value is not 0% (upper limit value−trigger duty), the feedback correction cumulative value is set as the + correction calculation. Ends.

ステップST21において、(目標デュテイ<上限値)の未達の場合には、(目標デュテイ+補正値)=Aとする(ステップST26)。
この(目標デュテイ+補正値)=Aの上限オーバーかをチエックする(ステップST27)。
(A≦上限値)の場合は補正値をCにする(ステップST28)。ステップST27で(A>上限値)の場合は(A−上限値)=Bとし、更に(補正値−B)=Cとする(ステップST29、ST30)。
In step ST21, when (target duty <upper limit) is not reached, (target duty + correction value) = A is set (step ST26).
It is checked whether this (target duty + correction value) = A exceeds the upper limit (step ST27).
In the case of (A ≦ upper limit value), the correction value is set to C (step ST28). If (A> upper limit value) in step ST27, (A-upper limit value) = B, and (correction value-B) = C (steps ST29, ST30).

そして、(フィードバック補正累積値+C)=Dとし、(トリガーデュテイ+D)=Eとする(ステップST31、ST32)。   Then, (feedback correction accumulated value + C) = D and (trigger duty + D) = E (steps ST31 and ST32).

そして上限オーバーのチエックを行う(ステップST33)。
(E≧上限値)の場合は、(フィードバック補正累積値+C)をフィードバック補正累積値にして+補正の演算処理は終了する(ステップST34)。
(E>上限値)の場合は、(C−(E―上限値))=Fにして、(フィードバック補正累積値+F)をフィードバック補正累積値にする(ステップST35、ST36)。
Then, the upper limit check is performed (step ST33).
In the case of (E ≧ upper limit value), (feedback correction accumulated value + C) is set to the feedback correction accumulated value, and the + correction calculation process is ended (step ST34).
In the case of (E> upper limit value), (C− (E−upper limit value)) = F, and (feedback correction accumulated value + F) is set to the feedback correction accumulated value (steps ST35 and ST36).

図6に示すステップST17で−補正の場合は、図8に示すフローチャートに基づく処理がなされる。
先ず、−補正の演算処理においては、目標値と下限値を比較する(ステップST41)。
(目標デュテイ>下限値)の場合は未達として、(目標デュテイ−補正値)=Aとする(ステップST42)。
そして下限オーバーであるかをチエックし、(A≧下限値)の場合は補正値をCにする(ステップST43、ST44)。
(A<下限値)の場合は(下限値−A)=Bとし、(補正値−B)=Cとする(ステップST45、ST46)。
In the case of -correction in step ST17 shown in FIG. 6, processing based on the flowchart shown in FIG. 8 is performed.
First, in the minus correction calculation process, the target value and the lower limit value are compared (step ST41).
In the case of (target duty> lower limit), it is not achieved and (target duty-correction value) = A (step ST42).
Then, whether or not the lower limit is exceeded is checked. If (A ≧ lower limit value), the correction value is set to C (steps ST43 and ST44).
In the case of (A <lower limit value), (lower limit value−A) = B and (correction value−B) = C (steps ST45 and ST46).

次に、補正累積値の減算が可能かをチエックする(ステップST47)。(フィードバック補正累積値<C)である場合には、フィードバック補正累積値を0にする(ステップST48)。(フィードバック補正累積値≧C)の場合は、(フィードバック補正累積値−C)をフィードバック補正累積値にして−補正の演算処理を終了する(ステップST49)。   Next, it is checked whether or not the correction accumulated value can be subtracted (step ST47). If (feedback correction cumulative value <C), the feedback correction cumulative value is set to 0 (step ST48). If (feedback correction cumulative value ≧ C), (feedback correction cumulative value−C) is set to the feedback correction cumulative value, and the −correction calculation process is terminated (step ST49).

以上のようにしてフィードバック補正制御をすることができるのであるが、トリガーの引き具合によって、様々な補正をしてデュテイを設定する。   Although feedback correction control can be performed as described above, the duty is set by performing various corrections depending on the trigger pulling condition.

図9は、フィードバック検出部12の平滑化電圧(V3)に基づいてモータ無負荷時、モータロック時、無負荷と判断するフィードバック解除エリア、上述した補正を行うフィードバック開始エリア、過電流(異常)検出、電流のそれぞれをグラフにして表したものである。
例えば、デュテイが30%であるときに平滑化電圧(V3)が2V以上で略3.2V近傍であればフィードバック開始エリア内であり、上述した+補正値の補正を行う。又、デュテイが30%であるときに平滑化電圧(V3)が1.5V以上で略1.8V近傍であれば現状維持エリアであり、補正は行わない。デュテイが30%であるときに平滑化電圧(V3)が1.5V以下であるときにはモータの回転が無負荷であると判断するフィードバック解除エリアであり、上述した−補正値の補正を行う。
FIG. 9 shows a feedback release area for determining that there is no load when the motor is not loaded, when the motor is locked, based on the smoothed voltage (V3) of the feedback detector 12, the feedback start area for performing the above-described correction, and overcurrent (abnormal). Each of detection and current is represented in a graph.
For example, when the duty is 30% and the smoothing voltage (V3) is 2 V or more and approximately 3.2 V, it is within the feedback start area, and the above-described + correction value is corrected. If the smoothing voltage (V3) is 1.5V or higher and approximately 1.8V when the duty is 30%, the current state is maintained and correction is not performed. When the smoothing voltage (V3) is 1.5 V or less when the duty is 30%, this is a feedback cancellation area for determining that the motor rotation is unloaded, and the above-described correction of the -correction value is performed.

図10に示すパターン1は、トリガーを引いた状態が一定の状態を維持する、例えばデュテイが20%のときの補正を示したもので、先ずトリガーを引いてトリガーデュテイが20%を維持しているものとする(A点)。最初のトリガーを引いたときのトリガーデュテイが20%で目標デュテイが20%であるときに、現在デュテイが0%から増加して20%になる(B点、C点)。
次に、目標デュテイと現在デュテイが同じになるフィードバックチエックを行い、フィードバック補正増減表より+20%必要となったとすると、目標デュテイが40%になる(D点)。そうすると、次に現在デュテイが増加して40%になり(E点、F点)、目標デュテイと現在デュテイが同じになるフィードバックチエックを行い、フィードバック補正増減表より+20%必要となったとすると、目標デュテイが60%になる(G点)。
このようにして、トリガーの引き込み状態を維持しているときに、目標デュテイを20%増加すると、現在デュテイも20%づつ増加する。そして、増加する割合がフィードバック補正増減表より+20%必要になっても目標が頭打ちになるとオーバー分は元に戻し目標デュテイが80%、現在デュテイも80%にする(H点、I点)。以後デュテイの変更なく安定したデュテイ制御がなされる。
Pattern 1 shown in FIG. 10 shows the correction when the state where the trigger is pulled is kept constant, for example, when the duty is 20%. First, the trigger is pulled and the trigger duty is maintained at 20%. (Point A). When the trigger duty when the first trigger is pulled is 20% and the target duty is 20%, the current duty increases from 0% to 20% (point B, point C).
Next, if feedback check is performed so that the target duty is the same as the current duty, and + 20% is required from the feedback correction increase / decrease table, the target duty is 40% (point D). Then, the current duty will increase to 40% (points E and F), a feedback check will be performed so that the target duty and the current duty are the same, and + 20% is required from the feedback correction increase / decrease table. The duty is 60% (G point).
In this way, if the target duty is increased by 20% while the trigger pull-in state is maintained, the current duty is also increased by 20%. Even if the rate of increase is + 20% from the feedback correction increase / decrease table, when the target reaches a peak, the over amount is restored to the original, and the target duty is set to 80% and the current duty is also set to 80% (H point, I point). Thereafter, stable duty control is performed without changing the duty.

図11に示すパターン2は、パターン1で示した安定動作しているときにトリガーを追加で引いた場合で、この場合は、現在トリガーデュテイが20%、フィードバック補正累計が60%、目標デュテイが80%、現在デュテイが80%であるとき(A点)に、トリガーの追加引きが発生してトリガーデュテイが27%になったとする。そうすると、トリガーデュテイが変化したことにより、補正後の上限値が上昇し、目標デュテイが80%から90%に上がるがフィードバックチエックはまだなので累計値は変わらない(B点)。
この状態で現在デュテイが増加し90%になると、目標デュテイと現在デュテイが同じになりフィードバックチエックを行い(C点、D点)、フィードバック補正増減表より+20%必要となったが目標は頭打ちなのでオーバー分を戻してトリガーデュテイが27%、フィードバック補正累計が63%、目標デュテイが90%、現在デュテイが90%となる(E点、F点)。以後この状態が続き安定したデュテイ制御がなされる。
Pattern 2 shown in FIG. 11 is a case where a trigger is additionally pulled during the stable operation shown in Pattern 1. In this case, the current trigger duty is 20%, the feedback correction cumulative total is 60%, and the target duty is shown. Is 80%, and the current duty is 80% (point A), an additional trigger pull occurs and the trigger duty is 27%. Then, the upper limit value after correction increases due to the change in trigger duty, and the target duty increases from 80% to 90%. However, since the feedback check is not yet performed, the cumulative value does not change (point B).
If the current duty increases to 90% in this state, the target duty will be the same as the current duty, and feedback check will be performed (C point, D point). + 20% is required from the feedback correction increase / decrease table, but the target is at the peak. Trigger duty is 27%, feedback correction cumulative is 63%, target duty is 90%, and current duty is 90% (E point, F point). Thereafter, this state continues and stable duty control is performed.

図12に示すパターン3は、パターン1で示した安定動作しているときにトリガーを戻した場合で、この場合は、現在トリガーデュテイが20%、フィードバック補正累計が60%、目標デュテイが80%、現在デュテイが80%であるとき(A点)に、トリガーを戻すことによりトリガーデュテイが10%になったとする。そうすると、トリガーデュテイが変化したことにより、補正後の上限値が下降し、上限値に合わせて累計値が丸め込まれる。目標デュテイが80%から50%に下がり、現在デュテイが80%から70%に、フィードバック補正累計が60%から40%に下がる(B点)。
この状態で現在デュテイが減少し50%になると、目標デュテイと現在デュテイが同じになりフィードバックチエックを行い(C点、D点)、フィードバック補正増減表より+20%必要となったが目標は頭打ちなのでオーバー分を戻してトリガーデュテイが10%、フィードバック補正累計が40%、目標デュテイが50%、現在デュテイが50%となる(E点、F点)。以後この状態を続き安定したデュテイ制御がなされる。
Pattern 3 shown in FIG. 12 is a case where the trigger is returned when the stable operation shown in pattern 1 is performed. In this case, the current trigger duty is 20%, the feedback correction cumulative total is 60%, and the target duty is 80%. When the current duty is 80% (point A), it is assumed that the trigger duty becomes 10% by returning the trigger. Then, since the trigger duty is changed, the corrected upper limit value is lowered, and the cumulative value is rounded to the upper limit value. The target duty decreases from 80% to 50%, the current duty decreases from 80% to 70%, and the feedback correction cumulative total decreases from 60% to 40% (point B).
If the current duty is reduced to 50% in this state, the target duty will be the same as the current duty and feedback check will be performed (C point, D point), and + 20% is required from the feedback correction increase / decrease table, but the target is at the peak. Trigger duty is 10%, feedback correction cumulative is 40%, target duty is 50%, current duty is 50% (E point, F point). Thereafter, this state is continued and stable duty control is performed.

図13に示すパターン4は、上限到達前の安定中にトリガーを引いた場合で、この場合は、現在トリガーデュテイが20%、フィードバック補正累計が40%、目標デュテイが60%、現在デュテイが60%であるとき(A点)に、トリガーを引くことによりトリガーデュテイが25%になったとする。そうすると、トリガーデュテイが変化したことにより、フィードバック補正増減表より、補正増減は不要で安定している。目標デュテイが60%から65%に下がり、現在デュテイが60%に維持し、フィードバック補正累計が40%に維持される(B点)。
この状態で目標デュテイが60%から65%に増加すると現在デュテイも増加し60%から65%になると、目標デュテイと現在デュテイが同じになりフィードバックチエックを行い(C点、D点)、フィードバック補正増減表より補正増減が不要になる(E点、F点)。結果的に、フィードバック補正累計(補正の度合い)は不変だがトリガー変化分が出力に反映され、トリガーデュテイが25%、フィードバック補正累計が40%、目標デュテイが65%、現在デュテイが65%となり、以後この状態を続き安定したデュテイ制御がなされる。
Pattern 4 shown in FIG. 13 is a case where the trigger is pulled during the stabilization before reaching the upper limit. In this case, the current trigger duty is 20%, the feedback correction cumulative total is 40%, the target duty is 60%, and the current duty is Suppose that the trigger duty is 25% by pulling the trigger when it is 60% (point A). Then, since the trigger duty has changed, the correction increase / decrease is unnecessary and stable from the feedback correction increase / decrease table. The target duty is reduced from 60% to 65%, the current duty is maintained at 60%, and the feedback correction cumulative total is maintained at 40% (point B).
When the target duty increases from 60% to 65% in this state, the current duty also increases, and when the target duty increases from 60% to 65%, the target duty and the current duty become the same, and a feedback check is performed (C point and D point), and feedback correction is performed. The correction increase / decrease becomes unnecessary from the increase / decrease table (E point, F point). As a result, the feedback correction cumulative (degree of correction) is unchanged, but the trigger change is reflected in the output, the trigger duty is 25%, the feedback correction cumulative is 40%, the target duty is 65%, and the current duty is 65%. Thereafter, this state is continued and stable duty control is performed.

図14に示すパターン5は、変速制御中にトリガーが変わった場合で、この場合は、現在トリガーデュテイが0%、フィードバック補正累計が0%、目標デュテイが0%、現在デュテイが0%である停止状態であるとき(A点)に、トリガーを引くことによりトリガーデュテイが0%から10%になったとする。そうすると、トリガーデュテイが変化したことにより、目標デュテイが0%から10%に上がる(B点)。
この状態で更にトリガーが引かれてトリガーデュテイが12%になると目標デュテイも12%になり現在デュテイが増加する(C点)。ここで、目標デュテイと現在デュテイが同じにならない限りフィードバックチエックには入らない。
更に、トリガーが引かれるとトリガーデュテイが12%から14%になり、目標デュテイも12%から14%になり、現在デュテイが増加する(D点)。同じく、目標デュテイと現在デュテイが同じにならない限りフィードバックチエックには入らない。
更に、トリガーが引かれるとトリガーデュテイが14%から18%になり、目標デュテイも14%から18%になり、現在デュテイが増加する(E点)。同じく、目標デュテイと現在デュテイが同じにならない限りフィードバックチエックには入らない。
更に、トリガーが引かれるとトリガーデュテイが18%から20%になり、目標デュテイも18%から20%になり、現在デュテイが増加する(F点)。同じく、目標デュテイと現在デュテイが同じにならない限りフィードバックチエックには入らない。
そして、トリガーがこの状態で継続されるとトリガーデュテイが 20%、目標デュテイが20%、現在デュテイが20%になり、目標デュテイと現在デュテイが同じになりフィードバックチエックが行われ、以後フィードバック補正増減表より補正を決定する(G点)。
Pattern 5 shown in FIG. 14 is when the trigger changes during the shift control. In this case, the current trigger duty is 0%, the feedback correction cumulative is 0%, the target duty is 0%, and the current duty is 0%. Assume that the trigger duty is changed from 0% to 10% by pulling the trigger in a certain stop state (point A). Then, the target duty increases from 0% to 10% due to the change of the trigger duty (point B).
In this state, when the trigger is further pulled and the trigger duty becomes 12%, the target duty becomes 12% and the current duty increases (point C). Here, the feedback check is not entered unless the target duty is equal to the current duty.
Further, when the trigger is pulled, the trigger duty is changed from 12% to 14%, the target duty is also changed from 12% to 14%, and the current duty is increased (D point). Similarly, the feedback check will not be entered unless the target duty is equal to the current duty.
Further, when the trigger is pulled, the trigger duty is changed from 14% to 18%, the target duty is also changed from 14% to 18%, and the current duty is increased (point E). Similarly, the feedback check will not be entered unless the target duty is equal to the current duty.
Further, when the trigger is pulled, the trigger duty is changed from 18% to 20%, the target duty is also changed from 18% to 20%, and the current duty is increased (point F). Similarly, the feedback check will not be entered unless the target duty is equal to the current duty.
If the trigger is continued in this state, the trigger duty is 20%, the target duty is 20%, the current duty is 20%, the target duty is equal to the current duty, and feedback check is performed. The correction is determined from the increase / decrease table (point G).

図15に示すパターン6は、安定したデュテイ制御がなされているときに停止条件が発生してマイコン制御で停止する場合で、この場合は、トリガーが維持され、現在トリガーデュテイが20%、フィードバック補正累計が50%、目標デュテイが70%、現在デュテイが70%であるとき(A点)に、停止条件が成立すると、目標デュテイを強制的に0%にする(B点)。
この状態でトリガーが維持されていても現在デュテイが減少する(C点)。
そして、現在デュテイが0%になったときにモータは停止する(D点)
Pattern 6 shown in FIG. 15 is a case where a stop condition occurs when stable duty control is being performed and the microcomputer stops, and in this case, the trigger is maintained, the current trigger duty is 20%, and feedback is performed. When the correction total is 50%, the target duty is 70%, and the current duty is 70% (point A), if the stop condition is satisfied, the target duty is forcibly set to 0% (point B).
Even if the trigger is maintained in this state, the current duty decreases (point C).
The motor stops when the current duty becomes 0% (point D).

図16に示すパターン7は、100%制御をかけた後に、トリガーを戻した場合で、この場合は、トリガーが維持され、現在トリガーデュテイが20%、フィードバック補正累計が40%、目標デュテイが60%、現在デュテイが60%であるとき(A点)に、トリガーがフルに引かれることによりトリガーデュテイが100%になり、フィードバック補正累計も100%、目標デュテイも100%になる(B点)。
この状態でトリガーが維持されているときに、現在デュテイが増加する(C点)。
そして、現在デュテイと目標デュテイが同じになったときにフィードバックチエックが行われるが、チエック結果も100%制御中であるので丸め込みはなされない(D点、E点)。
更に、このトリガーの状態が維持されると、全てが100%の状態を維持する(F点)。
そして、トリガーが戻され、トリガーデュテイが100%から20%になると、目標デュテイと現在デュテイのフィードバックチエックが行われ、100%制御ではなくなったので、最大値から丸め込みがなされ、フィードバック補正累計が60%、目標デュテイが80%、現在デュテイが80%になる(G点、H点)。
更に、トリガーが維持されると、現在デュテイが減少し現在デュテイが60%になり以後維持される(I点、J点、K点)。
Pattern 7 shown in FIG. 16 is a case where the trigger is returned after 100% control is applied. In this case, the trigger is maintained, the current trigger duty is 20%, the feedback correction cumulative total is 40%, and the target duty is When the current duty is 60% (point A), when the trigger is fully pulled, the trigger duty becomes 100%, the feedback correction cumulative total becomes 100%, and the target duty becomes 100% (B point).
When the trigger is maintained in this state, the current duty increases (point C).
Then, feedback check is performed when the current duty becomes equal to the target duty, but since the check result is also 100% controlled, no rounding is performed (D point, E point).
Furthermore, if this trigger state is maintained, all maintain a state of 100% (point F).
When the trigger is returned and the trigger duty is changed from 100% to 20%, the feedback check of the target duty and the current duty is performed, and since it is no longer 100% control, rounding is performed from the maximum value, and the feedback correction cumulative total is 60%, target duty is 80%, current duty is 80% (G point, H point).
Further, when the trigger is maintained, the current duty is decreased and the current duty is reduced to 60% and thereafter maintained (point I, point J, point K).

モータ変速特性においては、モータを可変させるための可変抵抗VRに印加される電圧をマイコンにてデジタル変換(A/D変換)し、このA/D変換値をトリガーストロークに対して任意に設定することで各仕様の変換特性にし、モータ変速特性の切り替えにおいては、マイコン内にプログラムを2種類用意し、High/Low信号の切替により対応可能にし、フィードバック特性においては、変速時のトリガーストロークに対するA/D変換値に対し、FETのD−S間電圧をマイコンがデジタル変換(A/D変換)し、D−S間電圧が、しきい値より低ければモータは無負荷と判断し、トリガーストロークに対応するPWM出力を行う。一方、FETのD−S間電圧が、しきい値より高ければ過負荷と判断し、現在のトリガーストロークのPWM出力に対し+α出力を行い、仮想フィードバックを実現させる電動工具を提供する。   In the motor speed change characteristic, the voltage applied to the variable resistor VR for changing the motor is digitally converted (A / D conversion) by the microcomputer, and this A / D conversion value is arbitrarily set with respect to the trigger stroke. Therefore, two types of programs are prepared in the microcomputer for switching the motor speed change characteristics and can be handled by switching the High / Low signal. In the feedback characteristics, the A for the trigger stroke at the time of the speed change is provided. The D / S voltage of the FET is digitally converted (A / D conversion) with respect to the / D conversion value. If the D-S voltage is lower than the threshold value, the motor determines that there is no load, and the trigger stroke PWM output corresponding to is performed. On the other hand, if the voltage between the D and S of the FET is higher than the threshold value, it is determined that the load is overloaded, and a + α output is performed with respect to the PWM output of the current trigger stroke, thereby providing a power tool that realizes virtual feedback.

本発明に係る電動工具の全体像を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the whole image of the electric tool which concerns on this invention. 同、マイコン搭載トリガースイッチ回路の説明図である。It is explanatory drawing of a trigger switch circuit mounted with a microcomputer. 同、トリガーの引き込み具合とPWMとの関係を示したタイミングチャートである。4 is a timing chart showing the relationship between trigger pull-in and PWM. 同、VR電圧とデュテイとの関係、上限/下限値、丸め値のデータを示した表である。4 is a table showing the relationship between VR voltage and duty, upper / lower limit values, and rounding value data. 同、デュテイ補正と決定のブロック図である。It is a block diagram of duty correction and determination. 同、フィードバック補正制御のフローチャートである。3 is a flowchart of feedback correction control. 同、フィードバック補正制御のフローチャートである。3 is a flowchart of feedback correction control. 同、フィードバック補正制御のフローチャートである。3 is a flowchart of feedback correction control. 同、フィードバック設定表をグラフで表したものである。The feedback setting table is represented by a graph. 同、一定のトリガーを維持したときの制御関係を示したパターン1の説明図である。It is explanatory drawing of the pattern 1 which showed the control relationship when a fixed trigger is maintained similarly. 同、安定したトリガー維持のときにトリガーを引いたときのパターン2の説明図である。It is explanatory drawing of the pattern 2 when a trigger is pulled at the time of the same stable trigger maintenance. 同、安定したトリガー維持のときにトリガーを戻したときのパターン3の説明図である。It is explanatory drawing of the pattern 3 when a trigger is returned at the time of the same stable trigger maintenance. 同、上限到達前の安定中にトリガーを引いた場合のパターン4の説明図である。It is explanatory drawing of the pattern 4 at the time of pulling a trigger during the stability before reaching | attaining an upper limit similarly. 同、変速制御中にトリガーが変わった場合のパターン5の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of a pattern 5 when the trigger is changed during the shift control. 同、安定中に停止条件になった場合のパターン6の説明図である。It is explanatory drawing of the pattern 6 at the time of becoming a stop condition during stability similarly. 同、100%制御をかけた後に、トリガーを戻した場合のパターン7の説明図である。It is explanatory drawing of the pattern 7 at the time of returning a trigger after performing 100% control similarly.

符号の説明Explanation of symbols

11 モータ変速特性部
12 フィードバック検出部
13 FET制御部
14 マイコン
15 過放電・過電流検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Motor speed change characteristic part 12 Feedback detection part 13 FET control part 14 Microcomputer 15 Overdischarge and overcurrent detection part

Claims (1)

電源からスイッチング素子を介して駆動電流が供給されるモータを備えた電動工具であって、
トリガーの引き込み具合に応じて生成される電圧の変化に基づいて前記モータの回転を制御するモータ変速特性手段と、
前記モータが回転しているときの逆起電力を電圧で検出して前記モータの回転状態を検出するフィードバック検出手段と、
前記モータ変速特性手段で得られたトリガーの引き込み具合に応じて生成される電圧を入力すると共に前記フィードバック検出手段で得られた逆起電力の電圧を入力して前記モータをPWM制御するマイコンと、
を備え、
前記マイコンは、前記モータ変速特性手段により得られた電圧値の平均値からPWM制御する目標デュテイを決定し、
該目標デュテイと、
前記フィードバック検出手段で得られた逆起電力により得られた平滑化電圧に基づくフィードバック補正を施した現在デュテイとを比較し、
その差分の割合によって現在デュテイを増減させる補正を行うステップを含む制御プログラムを有することを特徴とする電動工具。
An electric tool including a motor to which a drive current is supplied from a power supply via a switching element,
Motor speed change characteristic means for controlling the rotation of the motor based on a change in voltage generated according to the pulling condition of the trigger;
Feedback detecting means for detecting a counter electromotive force when the motor is rotating by voltage and detecting a rotation state of the motor;
A microcomputer for inputting a voltage generated according to the trigger pull-in degree obtained by the motor speed change characteristic means and inputting a back electromotive force voltage obtained by the feedback detection means for PWM control of the motor;
With
The microcomputer determines a target duty for PWM control from an average value of voltage values obtained by the motor speed change characteristic means,
The target duty;
Compared with the current duty subjected to feedback correction based on the smoothed voltage obtained by the back electromotive force obtained by the feedback detection means,
An electric tool comprising a control program including a step of performing correction to increase / decrease the current duty according to the difference ratio .
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