控制直流电动工具扭力输出的方法
【专利摘要】本发明公开了一种控制直流电动工具扭力输出的方法，包括以下步骤，1）预设多个扭力档位及与扭力档位对应的电压区间；2）检测电池当前输出电压，并判断当前电压所在的电压区间；3）判断当前电压区间与设定扭力档位是否匹配，若匹配则进入4），否则提醒扭力输出达不到设定的扭力档位，计算显示实际的扭力输出值对应的最大扭力档位；４）计算当前实际的扭力输出值，若输出的扭力值满足设定扭力档位，则保持PWM调制值不变；若输出的扭力值不满足扭力档位，则增加PWM调制值进行补偿。本发明通过对电池电压的输出电压检测，实现对输出扭力进行PWM调制值自动补偿，保证直流电动工具的正常可靠的工作。
【专利说明】控制直流电动工具扭力输出的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及直流电动工具扭力输出的控制【技术领域】，具体涉及一种控制直流电动 工具控制扭力输出的方法。
【背景技术】
[0002] 目前，各类的冲击类紧固件工具采用电流供电，也称直流电动工具，现有的直流 电动工具很多带有扭力输出的可调功能，现有的直流电动工具具有高、中、低三个扭力区 段，并且通过一个调节开关可在三个扭力区段间进行切换；在每一个区段内，都可以用 Trigger (触发器）通过PWM方式进行从0到本区段内Max之间的调节，但是并没有考虑直 流电动工具中电池电压下降引起的速度和输出扭力的下降，仅仅只是简单的在速度上作了 多档的设定，当电池电压下降时，本区段内MAX速度或者扭力的下降没有被考虑，在该情况 下，会出现电池电压下降导致最大速度和扭力输出下降，而用户并不能察觉，导致用户没有 选择当前工况下的合适档位或者螺栓不能较好拧紧，从而影响直流电动工具的正常可靠的 工作。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术中的不足，本发明提供的一种控制直流电动工具 扭力输出的方法，实现对输出扭力进行自动补偿，并能够判断到当前电量无法达到设定扭 力输出时进行报警告知，保证直流电动工具的正常可靠的工作。
[0004] 为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
[0005] -种控制直流电动工具扭力输出的方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0006] 步骤（1)预设多个扭力档位及与扭力档位对应的电压区间；
[0007] 步骤（2)检测电池当前输出电压，并判断当前电压所在的电压区间；
[0008] 步骤（3)判断当前电压区间与设定扭力档位是否匹配，若匹配则进入步骤（4)，否 则提醒扭力输出达不到设定的扭力档位，还可以计算显示实际的扭力输出值对应的最大扭 力档位；
[0009] 步骤（4)计算当前实际的扭力输出值，若输出的扭力值满足设定扭力档位，则保 持PWM调制值不变，保持当前实际的扭力输出值；若输出的扭力值不满足扭力档位，则增加 PWM调制值进行补偿，使当前实际的扭力输出值达到对应扭力档位的设定值。
[0010] 前述的控制直流电动工具扭力输出的方法，其特征在于：步骤（1)多个扭力档位 包括第一调节档、第二调节档、第三调节档和第四调节档。
[0011] 前述的一种控制直流电动工具扭力输出的方法，其特征在于：步骤（1)所述电池 电压由高到低为第一电压区间、第二电压区间、第三电压区间和第四电压区间，所述第四电 压区间为最低电量电压区间。
[0012] 前述的控制直流电动工具扭力输出的方法，其特征在于：当前电池电压位于第一 电压区间时，输出扭力在第一至第四任一调节档内能够保持恒定；当前电池电压位于第二 电压区间时，输出扭力在第二至第三任一调节档内能够保持恒定；当前电池电压位于第三 电压区间时，输出扭力在第三调节档内能够保持恒定。
[0013] 前述的控制直流电动工具扭力输出的方法，其特征在于：步骤（2)中检测电池当 前输出电压是在驱动电机的情况下进行。
[0014] 本发明的有益之处在于：本发明提供的直流电动工具控制扭力输出的电压补偿方 法，通过对电池电压的输出电压检测，实现对输出扭力进行自动补偿，降低和减少带可调扭 力档输出的工具的档位输出误差，使直流电动工具扭力输出更精确，位于某一恒定的档位， 并让用户更好的使用工具，并能够判断到当前电量无法达到设定扭力输出时进行报警告 知，保证直流电动工具的正常可靠的工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1是本发明的控制直流电动工具控制扭力输出的方法的基本控制流程图。
[0016] 图2是本发明的控制直流电动工具控制扭力输出的方法的实施方式的工作流程 图。
[0017] 图3是本发明的一实施例的输出扭力在若干个调节档内恒定的示意图。
[0018] 图4是本发明的一实施例在第一电量电压区间内电压变化范围的示意图。
[0019] 图5是本发明的一实施例在第一电量电压区间内位于第四调节档主轴输出速度 的变化范围的示意图。
[0020] 图6是本发明的一实施例在第一电量电压区间内位于第三调节档主轴输出速度 的变化范围的示意图。
[0021] 图7是本发明的一实施例在第一电量电压区间内位于第三调节档PWM调制值补偿 变化范围的示意图。
【具体实施方式】
[0022] 以下结合附图，对本发明作进一步的详细介绍。
[0023] 本发明的直流电动工具控制扭力输出的电压补偿方法，通过对电池电压的输出电 压检测，实现对输出扭力进行自动补偿，降低和减少带可调扭力档输出的工具的档位输出 误差，使直流电动工具扭力输出更精确，位于某一恒定的档位，并让用户更好的使用工具， 并能够判断到当前电量无法达到设定扭力输出时进行报警告知，如图1及图2所示，具体包 括以下步骤：
[0024] 第一步，预设多个扭力档位及与扭力档位对应的电压区间，多个扭力档位包括由 小到大分别的第一调节档、第二调节档、第三调节档和第四调节档；电池电压由高到低为第 一电压区间、第二电压区间、第三电压区间和第四电压区间，所述第四电压区间为最低电量 电压区间；
[0025] 第二步，检测直流电动工具的当前电池电压，并判断当前电压所在的电压区间；
[0026] 第三步，判断当前电压区间与设定扭力档位是否匹配，若匹配则进入第四步，否则 提醒扭力输出达不到设定的扭力档位，并计算显示实际的扭力输出值对应的最大扭力档 位；
[0027] 第四步，计算当前实际的扭力输出值，若输出的扭力值满足设定扭力档位，则保 持PWM调制值不变，保持当前实际的扭力输出值；若输出的扭力值不满足扭力档位，则增加 PWM调制值进行补偿，使当前实际的扭力输出值达到对应扭力档位的设定值。
[0028] 上述在第二步中检测直流电动工具的当前电池电压是在驱动电机的情况下实时 检测；在第三步中，提醒扭力输出达不到设定的扭力档位的方式通过在显示屏上提醒的方 式实现，也可以通过设置报警指示灯的方式来实现，另外，如对使用便利性的要求稍低，也 可以不计算和显示实际的扭力输出值对应的最大扭力档位，而通过使用者降低扭力档位直 至当前电压能够与设定的扭力档位匹配。
[0029] 若当前电池电压的逐渐下降，如图3所示，通过增加 PWM调制值进行补偿，使输出 扭力在第一步所述的若干个调节档内恒定，当前电池电压位于第一电压区间时，输出扭力 在第一至第四任一调节档内恒定；当前电池电压位于第二电量电压区间时，输出扭力在第 二至第三任一调节档内恒定；当前电池电压位于第三电量电压区间时，输出扭力在第三调 节档内恒定。
[0030] 下面是根据本发明提供的方法，如图2所示，对直流电动工具控制扭力输出的电 压补偿的一实施例进行详细说明。
[0031] 预先设定扭力输出为第一调节档（40匪)、第二调节档（30匪)、第三调节档 (20匪)、第四调节档（15匪）和扭力输出报警指示器，其中匪为扭力的单位，可以理解为这 些扭力区间可以根据电动工具的实际需要预先设定，其数值不限于上述范围，也可以将第 一档设为最小档，第四档设为最大档；
[0032] 划分直流电动工具的电池电压由高到低为若干个电压区间，电池电压由高到低为 第一电压区间、第二电压区间、第三电压区间和第四电压区间，第四电压区间为最低电压区 间，上述的电压区间可以是静态的也可以是动态的，如在轻载时的电压区间值为A[X1，Y1]， 在重载时自动调整为A [X2, Y2]，如表1所示，给出了一种电压区间值与调节档的关系，也就 说当所选调节档与电量电压区间不匹配时，则通过扭力输出报警指示器报警（warning)提 示，此种情况下无法通过增加 PWM调制值来保持扭力恒定，如果选定的档位与电量电压区 间匹配，则在电池电压下降时，可以通过PWM增加来使扭力保持恒定。
[0033] 表1电压区间值与调节档的关系表
[0034]
【权利要求】
1. 一种控制直流电动工具扭力输出的方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤（1)预设多个扭力档位及与扭力档位对应的电压区间； 步骤（2)检测电池当前输出电压，并判断当前电压所在的电压区间； 步骤（3)判断当前电压区间与设定扭力档位是否匹配，若匹配则进入步骤（4)，否则提 醒扭力输出达不到设定的扭力档位，并计算显示实际的扭力输出值对应的最大扭力档位； 步骤（4 )计算当前实际的扭力输出值，若输出的扭力值满足设定扭力档位，则保持PWM 调制值不变，保持当前实际的扭力输出值；若输出的扭力值不满足扭力档位，则增加 PWM调 制值进行补偿，使当前实际的扭力输出值达到对应扭力档位的设定值。
2. 根据权利要求1所述的一种控制直流电动工具扭力输出的方法，其特征在于：步骤 (1)中所述电池电压由高到低为第一电压区间、第二电压区间、第三电压区间和第四电压区 间，所述第四电压区间为最低电压区间。
3. 根据权利要求1所述的控制直流电动工具扭力输出的方法，其特征在于：步骤（1)所 述多个扭力档位包括第一调节档、第二调节档、第三调节档和第四调节档。
4. 根据权利要求1或2所述的控制直流电动工具扭力输出的方法，其特征在于：当电 池电压位于第一电压区间时，输出扭力在第一至第四任一调节档内能够保持恒定；当前电 池电压位于第二电压区间时，输出扭力在第二至第三任一调节档内能够保持恒定；当前电 池电压位于第三电压区间时，输出扭力在第三调节档内能够保持恒定。
5. 根据权利要求1所述的控制直流电动工具扭力输出的方法，其特征在于：步骤（2)中 检测电池当前输出电压是在驱动电机的情况下进行。
6. -种控制直流电动工具扭力输出的方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤（1)预设多个扭力档位及与扭力档位对应的电压区间； 步骤（2)在驱动电机的情况下，检测电池当前输出电压，并判断当前电压所在的电压区 间； 步骤（3)判断当前电压区间与设定扭力档位是否匹配，若匹配则进入步骤（4)，否则提 醒扭力输出达不到设定的扭力档位； 步骤（4 )计算当前实际的扭力输出值，若输出的扭力值满足设定扭力档位，则保持PWM 调制值不变，保持当前实际的扭力输出值；若输出的扭力值不满足扭力档位，则增加 PWM调 制值进行补偿，使当前实际的扭力输出值达到对应扭力档位的设定值。
7. 根据权利要求6所述的一种控制直流电动工具扭力输出的方法，其特征在于：步骤 (1)中所述电池电压由高到低为第一电压区间、第二电压区间、第三电压区间和第四电压区 间，所述第四电压区间为最低电压区间。
8. 根据权利要求6所述的控制直流电动工具扭力输出的方法，其特征在于：步骤（1)所 述多个扭力档位包括第一调节档、第二调节档、第三调节档和第四调节档。
9. 根据权利要求6或7所述的控制直流电动工具扭力输出的方法，其特征在于：当电 池电压位于第一电压区间时，输出扭力在第一至第四任一调节档内能够保持恒定；当前电 池电压位于第二电压区间时，输出扭力在第二至第三任一调节档内能够保持恒定；当前电 池电压位于第三电压区间时，输出扭力在第三调节档内能够保持恒定。
【文档编号】G05D15/01GK104156013SQ201310176078
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2013年5月13日 优先权日:2013年5月13日
【发明者】陈武, 陈亮 申请人:南京德朔实业有限公司