JP7159113B2 - 電動作業機 - Google Patents

Description

本開示は、動力源としてブラシレスモータを備える電動作業機に関する。

特許文献１には、モータを駆動するインバータ回路への電源供給を制御する電源供給スイッチング素子がモータドライバに対して直列に接続され、三相インバータ回路と電源供給スイッチング素子との接続点が５Ｖにプルアップされた電動作業機が記載されている。

特許第５７９８１３４号公報

特許文献１に記載の電動作業機は、電源供給スイッチング素子をオフ状態にしたときにおける上記接続点の電圧を測定することにより、電源供給スイッチング素子の故障診断を行う。しかし、特許文献１に記載の電動作業機では、インバータ回路を構成するスイッチング素子において短絡故障が発生しているか否かを判断することができない。インバータ回路を構成するスイッチング素子で短絡故障が発生している状態でモータが駆動されると電源短絡電流が流れる可能性があり、バッテリにストレスが掛かる恐れがある。

本開示は、スイッチング素子の短絡故障を検出することを目的とする。

本開示の一態様は、動力源としてブラシレスモータを備える電動作業機であって、インバータ回路と、電源側スイッチング素子と、電源側抵抗と、少なくとも一つの回路側抵抗と、故障判断部とを備える。

インバータ回路は、直流電源とブラシレスモータとの間の複数の第１通電経路のそれぞれに設けられた複数の半導体スイッチング素子を備え、複数の半導体スイッチング素子を介して、ブラシレスモータへの通電を制御するように構成される。

電源側スイッチング素子は、直流電源とインバータ回路との間の第２通電経路に設けられる。
電源側抵抗は、電源側スイッチング素子に対して並列に接続される。

少なくとも一つの回路側抵抗は、インバータ回路の複数の半導体スイッチング素子の全てがオフ状態である場合において、インバータ回路における直流電源の正極側と負極側との間で導通可能な状態でインバータ回路に接続される。

故障判断部は、電源側スイッチング素子と複数の半導体スイッチング素子の全てとをオフ状態にして、電源側スイッチング素子とインバータ回路との接続点における接続点電圧に基づいて、複数の半導体スイッチング素子および電源側スイッチング素子の少なくとも一つが短絡しているか否かを判断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では、少なくとも一つの回路側抵抗が、インバータ回路における直流電源の正極側と負極側との間で導通可能な状態でインバータ回路に接続される。これにより、インバータ回路において、複数の半導体スイッチング素子の少なくとも一つが短絡すると、接続点電圧が変化する。また、電源側抵抗が電源側スイッチング素子に対して並列に接続される。このため、電源側スイッチング素子が短絡すると、接続点電圧が変化する。そして、複数の半導体スイッチング素子の少なくとも一つが短絡した場合と、電源側スイッチング素子が短絡した場合とで、接続点電圧が異なる。

このため、本開示の電動作業機は、複数の半導体スイッチング素子の少なくとも一つが短絡しているか否かと、電源側スイッチング素子が短絡しているか否かとを検出することができる。

本開示の一態様では、具体的には、少なくとも一つの回路側抵抗は、ハイサイドスイッチング素子の少なくとも一つに対して並列に接続され、ローサイドスイッチング素子の少なくとも一つに対して並列に接続されるようにしてもよい。ハイサイドスイッチング素子は、複数の半導体スイッチング素子のうち、ブラシレスモータと直流電源の正極との間の第１通電経路に設けられた半導体スイッチング素子である。ローサイドスイッチング素子は、ブラシレスモータと直流電源の負極との間の第１通電経路に設けられた半導体スイッチング素子である。

本開示の一態様では、故障判断部は、接続点電圧が、複数の半導体スイッチング素子のうち１つの半導体スイッチング素子が短絡故障したときの接続点電圧を示すように予め設定された故障判断電圧以下である場合に、複数の半導体スイッチング素子の少なくとも一つが短絡していると判断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、接続点電圧と故障判断電圧とを比較するという簡便な方法で、複数の半導体スイッチング素子の少なくとも一つが短絡しているか否かを判断することができる。

本開示の一態様では、故障判断部は、接続点電圧が、電源側スイッチング素子が短絡故障したときの接続点電圧を示すように予め設定された電源側故障判断電圧以上である場合に、電源側スイッチング素子が短絡していると判断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、接続点電圧と電源側故障判断電圧とを比較するという簡便な方法で、電源側スイッチング素子が短絡しているか否かを判断することができる。

本開示の一態様では、短絡報知部と、電源遮断部とを備えるようにしてもよい。短絡報知部は、複数の半導体スイッチング素子および電源側スイッチング素子の少なくとも一つが短絡していると故障判断部が判断した場合に、その旨を報知するように構成される。電源遮断部は、複数の半導体スイッチング素子および電源側スイッチング素子の少なくとも一つが短絡していると故障判断部が判断した場合において、電動作業機を作動させるために操作される作動スイッチがオン状態であるときに、複数の半導体スイッチング素子の全てと電源側スイッチング素子とをオフ状態にするように構成される。これにより、本開示の電動作業機は、複数の半導体スイッチング素子および電源側スイッチング素子の少なくとも一つが短絡している場合に、その旨を、電動作業機の使用者に認識させることができる。さらに、本開示の電動作業機は、複数の半導体スイッチング素子および電源側スイッチング素子の少なくとも一つが短絡している場合に、直流電源の正極と負極との間で短絡電流が流れてしまう事態の発生を抑制することができる。

本開示の一態様では、並列スイッチング素子と、判断時制御部とを備えるようにしてもよい。並列スイッチング素子は、電源側抵抗に対して直列に接続され、且つ、電源側スイッチング素子に対して並列に接続される。判断時制御部は、故障判断部が故障判断を開始するときに、並列スイッチング素子をオン状態にするように構成される。これにより、本開示の電動作業機は、故障判断部が故障判断を実行するとき以外は、電源側抵抗に電流が流れないようにすることができ、本開示の電動作業機の消費電力を低減することができる。

本開示の一態様では、電源側抵抗と、少なくとも一つの回路側抵抗とは、互いに、抵抗値が等しいようにしてもよい。これにより、本開示の電動作業機は、複数の半導体スイッチング素子および電源側スイッチング素子の少なくとも一つが短絡している場合における接続点電圧の算出を容易にすることができる。

本開示の一態様では、ブラシレスモータが回転しているときに、故障判断部が故障判断を実行するのを禁止するように構成された禁止部を備えるようにしてもよい。これにより、本開示の電動作業機は、ブラシレスモータの回転に伴い発生する誘起電圧が接続点電圧に影響を与えているときに故障判断部が故障判断を実行してしまう事態の発生を抑制し、故障判断部による故障判断の精度を向上させることができる。

本開示の一態様では、故障判断電圧は、複数の半導体スイッチング素子の全てと電源側スイッチング素子とが正常であるときにおける接続点電圧の最低値である正常最低値と、複数の半導体スイッチング素子の一つが短絡しているときにおける接続点電圧の値との間に設定されるようにしてもよい。これにより、本開示の電動作業機は、複数の半導体スイッチング素子が短絡していないにも関わらず、複数の半導体スイッチング素子の少なくとも一つが短絡していると判断してしまう事態の発生を抑制し、故障判断部による故障判断の精度を向上させることができる。

本開示の一態様では、正常最低値は、負極側要素の温度が正極側要素の温度より高いときの値であるようにしてもよい。正極側要素は、電動作業機を構成する構成要素であるインバータ回路および電源側スイッチング素子のうち、直流電源の正極から直流電源の負極に至る通電経路において、直流電源の正極に近い方に配置されている構成要素である。負極側要素は、直流電源の負極に近い方に配置されている構成要素を負極側要素である。これにより、本開示の電動作業機は、複数の半導体スイッチング素子が短絡していないにも関わらず、複数の半導体スイッチング素子の少なくとも一つが短絡していると判断してしまう事態の発生を抑制し、故障判断部による故障判断の精度を更に向上させることができる。

第１実施形態の電動作業機の全体構成を示す斜視図である。 第１実施形態の電動作業機の電気的構成を示すブロック図である。 作業機制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の故障診断処理を示すフローチャートである。 再起動防止処理を示すフローチャートである。 省電力モード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。 第２実施形態の電動作業機の電気的構成を示す斜視図である。 第２実施形態の故障診断処理を示すフローチャートである。 第３実施形態の電動作業機の電気的構成を示す斜視図である。 第３実施形態のモータドライバの等価回路を示す図である。 第３実施形態の故障診断処理を示すフローチャートである。 接続点電圧とバッテリ電圧との関係を示すグラフである。

（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。
本実施形態の電動作業機１は、図１に示すように、被加工部材の切断を主目的として使用されるマルノコである。

電動作業機１は、ベース２と、本体部３とを備える。ベース２は、被加工部材の切断作業を行う際に切断対象の被加工部材の上面に接触する略矩形状の部材である。本体部３は、ベース２の上面側に配置されている。

本体部３は、円形のノコ刃４と、ノコ刃ケース５と、カバー６とを備える。ノコ刃４は、本体部３における切断進行方向の右側に配置されている。ノコ刃ケース５は、ノコ刃４の上側における略半周の範囲の周縁を内部に収容して覆うように形成されている。

カバー６は、ノコ刃４の下側における略半周の範囲の周縁を覆うように形成されている。カバー６は開閉式であり、図１はカバー６が閉じられた状態を示している。カバー６は、被加工部材の切断時に電動作業機１を切断進行方向に移動させることにより、ノコ刃４の回転中心を中心として図１における反時計回り方向に回転して徐々に開かれていく。これにより、ノコ刃４が露出され、その露出部分が被加工部材に切り込まれて行く。

本体部３における左側には、略円筒状のモータケース７が設置されている。このモータケース７の内部に、電動作業機１の駆動源であるモータ１１が収容されている。なお、モータ１１は、図１に示されておらず、図２に示されている。

モータケース７とノコ刃４との間には、図示しないギヤ機構が収容されている。モータ１１が回転すると、その回転がギヤ機構を介してノコ刃４へ伝達され、ノコ刃４が回転する。

本体部３における上側には、電動作業機１の使用者により把持されるハンドル８が配置されている。ハンドル８は、本体部３の上側においてアーチ状に取り付けられている。すなわち、ハンドル８は、一端が本体部３における切断進行方向の後端側に固定され、他端がその後端よりも切断進行方向の前方側に固定されている。

ハンドル８には、トリガスイッチ９が取り付けられている。電動作業機１の使用者は、ハンドル８を握った状態で、トリガスイッチ９に対して引き操作および戻し操作をすることができる。なお、電動作業機１の使用者は、トリガスイッチ９の付近においてハンドル８の左右方向に突出しているロックオフレバーを操作した状態で、トリガスイッチ９を引くことができる。具体的には、電動作業機１の使用者は、左側または右側からロックオフレバーを押すことで、トリガスイッチ９を引くことができる。以下、トリガスイッチ９に対して引き操作された状態をオン状態、トリガスイッチ９に対して戻し操作された状態をオフ状態という。

本体部３の後端には、繰り返し充電可能なバッテリ１２を収容したバッテリパック１０が、着脱自在に装着されている。本体部３にバッテリパック１０が装着されている状態で、トリガスイッチ９が引き操作されると、バッテリ１２の電力により本体部３内のモータ１１が回転する。なお、バッテリ１２は、図１に示されておらず、図２に示されている。

図２に示すように、電動作業機１は、制御ユニット２０を備える。制御ユニット２０は、電源端子２０ａ、グランド端子２０ｂおよび通信端子２０ｃを備える。本体部３にバッテリパック１０が装着されると、電源端子２０ａ、グランド端子２０ｂおよび通信端子２０ｃはそれぞれ、バッテリパック１０の電源端子１０ａ、グランド端子１０ｂおよび通信端子１０ｃに接続される。

バッテリパック１０の電源端子１０ａは、バッテリ１２の正極に接続されている。バッテリパック１０のグランド端子１０ｂは、バッテリ１２の負極に接続されている。バッテリパック１０は、通信端子１０ｃから、放電許可信号または放電禁止信号を出力する。

制御ユニット２０は、バッテリパック１０内のバッテリ１２から電力供給を受けてモータ１１を駆動制御する。本実施形態では、モータ１１は、３相ブラシレスモータである。
制御ユニット２０は、モータドライバ２１、ゲートドライバ２２、制御回路２３およびレギュレータ２４を備える。

モータドライバ２１は、バッテリ１２から電力供給を受けて、モータ１１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、モータドライバ２１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。

モータドライバ２１において、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５はそれぞれ、モータ１１の各端子Ｕ，Ｖ，Ｗと、バッテリ１２の正極との間を接続する電源ラインに配置される。スイッチング素子Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６はそれぞれ、モータ１１の各端子Ｕ，Ｖ，Ｗと、バッテリ１２の負極との間を接続するグランドラインに配置される。

モータドライバ２１は、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６を備える。抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６はそれぞれ、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対して並列に接続される。なお、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６の抵抗値は互いに等しい。

ゲートドライバ２２は、制御回路２３から出力された制御信号に従い、モータドライバ２１内の各スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６をオン状態またはオフ状態にすることで、モータ１１の各相巻線に電流を流し、モータ１１を回転させる回路である。

制御回路２３は、ＣＰＵ２３ａ、ＲＯＭ２３ｂおよびＲＡＭ２３ｃ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、ＣＰＵ２３ａ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、ＲＯＭ２３ｂ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、ＣＰＵ２３ａ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２３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。

レギュレータ２４は、電源端子２０ａを介してバッテリ１２から電力供給を受けて、制御回路２３を動作させるための５Ｖ電圧を生成する。
制御ユニット２０は、スイッチング素子Ｑ７，Ｑ８，Ｑ９と、抵抗Ｒ７と、分圧回路３１とを備える。本実施形態では、スイッチング素子Ｑ７～Ｑ９はＭＯＳＦＥＴである。

スイッチング素子Ｑ７は、ドレインが電源端子２０ａに接続され、ソースがモータドライバ２１に接続され、ゲートが制御回路２３に接続される。スイッチング素子Ｑ８は、スイッチング素子Ｑ７に対して並列に接続される。抵抗Ｒ７は、一端がスイッチング素子Ｑ８のドレインに接続され、他端がスイッチング素子Ｑ７のソースに接続される。なお、抵抗Ｒ７の抵抗値は、抵抗Ｒ１～Ｒ６の抵抗値に等しい。

分圧回路３１は、スイッチング素子Ｑ７とモータドライバ２１との接続点Ｐｃにおける接続点電圧を分圧した分圧電圧を、制御回路２３へ出力する。
スイッチング素子Ｑ９のソースには、レギュレータ２４からの５Ｖ電圧が印加され、スイッチング素子Ｑ９のドレインは、モータドライバ２１およびゲートドライバ２２に接続される。スイッチング素子Ｑ９のゲートは制御回路２３に接続され、スイッチング素子Ｑ９は、制御回路２３からの制御信号の電圧レベルに応じて、オン状態およびオフ状態の何れかの状態となる。スイッチング素子Ｑ９がオン状態であるときに、レギュレータ２４からの５Ｖ電圧が、電源電圧Ｖｃｃとしてモータドライバ２１およびゲートドライバ２２に供給される。スイッチング素子Ｑ９がオフ状態であるときには、モータドライバ２１およびゲートドライバ２２への電源電圧Ｖｃｃの供給が遮断される。

制御ユニット２０は、スイッチ３２と、発光ダイオード３３とを備える。スイッチ３２の一端には、抵抗Ｒ１１を介してレギュレータ２４からの５Ｖ電圧が印加され、スイッチ３２の他端は、接地される。スイッチ３２は、電動作業機１の使用者がトリガスイッチ９に対して引き操作をすると、オン状態となり、電動作業機１の使用者がトリガスイッチ９に対して戻し操作をすると、オフ状態となる。そして、スイッチ３２の一端が制御回路２３に接続され、スイッチ３２の一端における電圧が制御回路２３により検出される。

また発光ダイオード３３は、アノードが制御回路２３に接続され、カソードが接地される。発光ダイオード３３は、制御回路２３からエラー表示信号が出力されると、光を発する。

また電動作業機１は、回転センサ１３を備える。回転センサ１３は、モータ１１の回転位置および回転数を検出し、検出結果を示す検出信号を制御回路２３へ出力する。
次に、制御回路２３のＣＰＵ２３ａが実行する作業機制御処理の手順を説明する。作業機制御処理は、制御回路２３に５Ｖ電圧が供給されて制御回路２３が起動した後に開始される処理である。

作業機制御処理が実行されると、ＣＰＵ２３ａは、図３に示すように、まずＳ１０にて、初期設定を実行する。具体的には、ＣＰＵ２３ａは、作業機制御処理で用いる各種パラメータを初期値に設定したり、スイッチング素子Ｑ９をオフ状態からオン状態に切り替えたりする。

さらにＣＰＵ２３ａは、Ｓ２０にて、後述する故障診断処理を実行する。そしてＣＰＵ２３ａは、Ｓ３０にて、ＲＡＭ２３ｃに設けられた故障フラグ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、故障フラグＦ１がセットされていない場合には、ＣＰＵ２３ａは、Ｓ４０にて、後述する再起動防止処理を実行する。そしてＣＰＵ２３ａは、Ｓ５０にて、後述する省電力モード処理を実行する。さらにＣＰＵ２３ａは、Ｓ６０にて、後述するモータ制御処理を実行し、Ｓ５０に移行する。

またＳ３０にて、故障フラグＦ１がセットされている場合には、ＣＰＵ２３ａは、Ｓ７０にて、発光ダイオード３３へエラー表示信号を出力することにより、発光ダイオード３３を発光させる。これにより、電動作業機１は、電動作業機１において故障が発生した旨を表示する。さらにＣＰＵ２３ａは、Ｓ８０にて、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ７をオフ状態にして、作業機制御処理を終了する。

次に、Ｓ２０でＣＰＵ２３ａが実行する故障診断処理の手順を説明する。
故障診断処理が実行されると、ＣＰＵ２３ａは、図４に示すように、まずＳ１１０にて、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ７をオフ状態にする。

そしてＣＰＵ２３ａは、Ｓ１２０にて、回転センサ１３からの検出信号に基づいて、モータ１１が惰性回転しているか否かを判断する。ここで、モータ１１が惰性回転している場合には、ＣＰＵ２３ａは、故障診断処理を終了する。一方、モータ１１が惰性回転していない場合には、ＣＰＵ２３ａは、Ｓ１３０にて、スイッチング素子Ｑ８をオン状態にする。

そしてＣＰＵ２３ａは、Ｓ１４０にて、分圧回路３１からの分圧電圧に基づいて、接続点電圧を測定し、測定した電圧値を、ＲＡＭ２３ｃに設けられた接続点電圧Ｖｃに格納する。

さらにＣＰＵ２３ａは、Ｓ１５０にて、接続点電圧Ｖｃに格納された値を、ＲＡＭ２３ｃに設けられた接続点電圧Ｖｃ１に格納する。
そしてＣＰＵ２３ａは、Ｓ１６０にて、接続点電圧Ｖｃが０Ｖより大きいか否かを判断する。なお、モータドライバ２１においてアーム短絡故障が発生していると、接続点電圧Ｖｃは０Ｖになる。一方、モータドライバ２１においてアーム短絡故障が発生しておらず、且つ、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６をオフ状態にしている場合には、スイッチング素子Ｑ７をオン状態にしても、接続点電圧Ｖｃは０Ｖにならない。

ここで、接続点電圧Ｖｃが０Ｖ以下である場合には、ＣＰＵ２３ａは、Ｓ２２０に移行する。一方、接続点電圧Ｖｃが０Ｖより大きい場合には、ＣＰＵ２３ａは、Ｓ１７０にて、スイッチング素子Ｑ７をオン状態にする。そしてＣＰＵ２３ａは、Ｓ１８０にて、分圧回路３１からの分圧電圧に基づいて、接続点電圧を測定し、測定した電圧値を、接続点電圧Ｖｃに格納する。

さらにＣＰＵ２３ａは、Ｓ１９０にて、接続点電圧Ｖｃに格納された値を、ＲＡＭ２３ｃに設けられたバッテリ電圧Ｖｂに格納する。その後にＣＰＵ２３ａは、Ｓ２００にて、スイッチング素子Ｑ７をオフ状態にする。

そしてＣＰＵ２３ａは、Ｓ２１０にて、接続点電圧Ｖｃ１に格納された値が、バッテリ電圧Ｖｂに格納された値の３分の１より大きく、且つ、バッテリ電圧Ｖｂに格納された値より小さいか否かを判断する。すなわち、ＣＰＵ２３ａは、（１／３）×Ｖｂ＜Ｖｃ１＜Ｖｂが成立しているか否かを判断する。

なお、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ７がオフ状態であるときにおけるスイッチング素子Ｑ１～Ｑ７のドレインーソース間抵抗が抵抗Ｒ１～Ｒ７より十分に大きく無視できるとすると、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ７で短絡が発生していない場合の接続点電圧は、（２／５）×Ｖｂと算出される。また、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の何れか一つで短絡が発生している場合の接続点電圧は、（１／３）×Ｖｂと算出される。また、スイッチング素子Ｑ７で短絡が発生している場合の接続点電圧は、Ｖｂと算出される。したがって、接続点電圧がＶｂと同じであるか、（１／３）×Ｖｂ以下である場合に、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ７の少なくとも一つで短絡が発生していると判断することができる。

ここで、接続点電圧Ｖｃ１に格納された値が、バッテリ電圧Ｖｂに格納された値の３分の１以下であるか、バッテリ電圧Ｖｂに格納された値以上である場合には、Ｓ２２０に移行する。

そしてＳ２２０に移行すると、ＣＰＵ２３ａは、故障フラグＦ１をセットして、Ｓ２３０に移行する。
またＳ２１０にて、接続点電圧Ｖｃ１に格納された値が、バッテリ電圧Ｖｂに格納された値の３分の１より大きく、且つ、バッテリ電圧Ｖｂに格納された値より小さい場合には、ＣＰＵ２３ａは、Ｓ２３０に移行する。

そして、Ｓ２３０に移行すると、ＣＰＵ２３ａは、スイッチング素子Ｑ８をオフ状態にして、故障診断処理を終了する。
次に、Ｓ４０でＣＰＵ２３ａが実行する再起動防止処理の手順を説明する。

再起動防止処理が実行されると、ＣＰＵ２３ａは、図５に示すように、まずＳ３１０にて、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ７をオフ状態にする。
そしてＣＰＵ２３ａは、Ｓ３２０にて、トリガスイッチ９がオフ状態であるか否かを判断する。ここで、トリガスイッチ９がオン状態である場合には、Ｓ３２０の処理を繰り返すことにより、トリガスイッチ９がオフ状態になるまで待機する。

そして、トリガスイッチ９がオフ状態になると、ＣＰＵ２３ａは、再起動防止処理を終了する。
次に、Ｓ５０でＣＰＵ２３ａが実行する省電力モード処理の手順を説明する。

省電力モード処理が実行されると、ＣＰＵ２３ａは、図６に示すように、まずＳ４１０にて、トリガスイッチ９のオフ状態が、予め設定されたモード判断時間継続しているか否かを判断する。ここで、トリガスイッチ９のオフ状態がモード判断時間継続していない場合には、省電力モード処理を終了する。

一方、トリガスイッチ９のオフ状態がモード判断時間継続した場合には、ＣＰＵ２３ａは、Ｓ４２０にて、スリープモードに移行する。スリープモードに移行すると、ＣＰＵ２３ａは、スイッチング素子Ｑ９をオフ状態にする。これにより、モータドライバ２１およびゲートドライバ２２への電源電圧Ｖｃｃの供給が遮断される。

そしてＣＰＵ２３ａは、Ｓ４３０にて、トリガスイッチ９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９がオフ状態である場合には、Ｓ４３０の処理を繰り返すことにより、トリガスイッチ９がオン状態になるまで待機する。

そして、トリガスイッチ９がオン状態になると、ＣＰＵ２３ａは、Ｓ４４０にて、ウェイクアップして通常動作モードへ移行し、省電力モード処理を終了する。通常動作モードへ移行すると、ＣＰＵ２３ａは、スイッチング素子Ｑ９をオン状態にする。これにより、モータドライバ２１およびゲートドライバ２２への電源電圧Ｖｃｃの供給が再開される。

次に、Ｓ６０でＣＰＵ２３ａが実行す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、ＣＰＵ２３ａは、図７に示すように、まずＳ５１０にて、トリガスイッチ９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９がオフ状態である場合には、Ｓ５４０に移行する。一方、トリガスイッチ９がオン状態である場合には、ＣＰＵ２３ａは、Ｓ５２０にて、バッテリ１２が放電許可状態であるか否かを判断する。具体的には、ＣＰＵ２３ａは、バッテリパック１０からの放電許可信号を検出した場合に、バッテリ１２が放電許可状態であると判断する。

ここで、バッテリ１２が放電許可状態である場合には、ＣＰＵ２３ａは、Ｓ５３０にて、モータ１１を駆動するためのモータ駆動処理を実行し、Ｓ５１０に移行する。一方、バッテリ１２が放電許可状態でない場合には、ＣＰＵ２３ａは、Ｓ５４０に移行する。

そして、Ｓ５４０に移行すると、ＣＰＵ２３ａは、モータ１１の駆動を停止するためのモータ停止処理を実行し、モータ制御処理を終了する。
このように構成された電動作業機１は、動力源としてモータ１１を備え、モータドライバ２１と、スイッチング素子Ｑ７と、抵抗Ｒ７と、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６と、制御回路２３とを備える。モータ１１は、ブラシレスモータである。

モータドライバ２１は、バッテリ１２とモータ１１との間の６つの第１通電経路のそれぞれに設けられた６つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を備え、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６を介して、モータ１１への通電を制御する。

スイッチング素子Ｑ１が設けられる第１通電経路は、バッテリ１２の正極とモータ１１の端子Ｕとの間の通電経路である。スイッチング素子Ｑ３が設けられる第１通電経路は、バッテリ１２の正極とモータ１１の端子Ｖとの間の通電経路である。スイッチング素子Ｑ５が設けられる第１通電経路は、バッテリ１２の正極とモータ１１の端子Ｗとの間の通電経路である。スイッチング素子Ｑ２が設けられる第１通電経路は、バッテリ１２の負極とモータ１１の端子Ｕとの間の通電経路である。スイッチング素子Ｑ４が設けられる第１通電経路は、バッテリ１２の負極とモータ１１の端子Ｖとの間の通電経路である。スイッチング素子Ｑ６が設けられる第１通電経路は、バッテリ１２の負極とモータ１１の端子Ｗとの間の通電経路である。

スイッチング素子Ｑ７は、バッテリ１２とモータドライバ２１との間の第２通電経路に設けられる。抵抗Ｒ７は、スイッチング素子Ｑ７に対して並列に接続される。
抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６は、モータドライバ２１のスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の全てがオフ状態である場合において、モータドライバ２１におけるバッテリ１２の正極側と負極側との間で導通可能な状態でモータドライバ２１に接続される。

制御回路２３は、スイッチング素子Ｑ７とスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の全てとをオフ状態にして、スイッチング素子Ｑ７とモータドライバ２１との接続点Ｐｃにおける接続点電圧に基づいて、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６およびスイッチング素子Ｑ７の少なくとも一つが短絡しているか否かを判断する。

具体的には、抵抗Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５はそれぞれ、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５に対して並列に接続され、抵抗Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６はそれぞれ、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６に対して並列に接続される。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のうち、モータ１１とバッテリ１２の正極との間の第１通電経路に設けられる。スイッチング素子Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のうち、モータ１１とバッテリ１２の負極との間の第１通電経路に設けられる。

このように電動作業機１では、抵抗Ｒ１～Ｒ６が、モータドライバ２１におけるバッテリ１２の正極側と負極側との間で導通可能な状態でモータドライバ２１に接続される。これにより、モータドライバ２１において、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の少なくとも一つが短絡すると、接続点電圧が変化する。また、抵抗Ｒ７がスイッチング素子Ｑ７に対して並列に接続される。このため、スイッチング素子Ｑ７が短絡すると、接続点電圧が変化する。そして、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の少なくとも一つが短絡した場合と、スイッチング素子Ｑ７が短絡した場合とで、接続点電圧が異なる。

このため、電動作業機１は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の少なくとも一つが短絡しているか否かと、スイッチング素子Ｑ７が短絡しているか否かとを検出することができる。
制御回路２３は、接続点電圧が、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のうちの１つが短絡故障したときの接続点電圧を示すように予め設定された故障判断電圧（本実施形態では、（１／３）×Ｖｂ）以下である場合に、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の少なくとも一つが短絡していると判断する。これにより、電動作業機１は、接続点電圧と故障判断電圧とを比較するという簡便な方法で、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の少なくとも一つが短絡しているか否かを判断することができる。

制御回路２３は、接続点電圧が、スイッチング素子Ｑ７が短絡故障したときの接続点電圧を示すように予め設定された電源側故障判断電圧（本実施形態では、Ｖｂ）以上である場合に、スイッチング素子Ｑ７が短絡していると判断する。これにより、電動作業機１は、接続点電圧と電源側故障判断電圧とを比較するという簡便な方法で、スイッチング素子Ｑ７が短絡しているか否かを判断することができる。

電動作業機１の発光ダイオード３３は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６およびスイッチング素子Ｑ７の少なくとも一つが短絡していると制御回路２３が判断した場合に、その旨を報知する。制御回路２３は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６およびスイッチング素子Ｑ７の少なくとも一つが短絡していると判断した場合において、電動作業機１を作動させるために操作されるトリガスイッチ９がオン状態であるときに、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の全てとスイッチング素子Ｑ７とをオフ状態にする。これにより、電動作業機１は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６およびスイッチング素子Ｑ７の少なくとも一つが短絡している場合に、その旨を、電動作業機１の使用者に認識させることができる。さらに、電動作業機１は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６およびスイッチング素子Ｑ７の少なくとも一つが短絡している場合に、バッテリ１２の正極と負極との間で短絡電流が流れてしまう事態の発生を抑制することができる。

スイッチング素子Ｑ８は、抵抗Ｒ７に対して直列に接続され、且つ、スイッチング素子Ｑ７に対して並列に接続される。制御回路２３は、制御回路２３が故障判断を開始するときに、スイッチング素子Ｑ８をオン状態にする。これにより、電動作業機１は、制御回路２３が故障判断を実行するとき以外は、抵抗Ｒ７に電流が流れないようにすることができ、電動作業機１の消費電力を低減することができる。

また、抵抗Ｒ７と、抵抗Ｒ１～Ｒ６とは、互いに、抵抗値が等しい。これにより、電動作業機１は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６およびスイッチング素子Ｑ７の少なくとも一つが短絡している場合における接続点電圧の算出を容易にすることができる。

制御回路２３は、モータ１１が回転しているときに、制御回路２３が故障判断を実行するのを禁止する。これにより、電動作業機１は、モータ１１の惰性回転に伴い発生する誘起電圧が接続点電圧に影響を与えているときに制御回路２３が故障判断を実行してしまう事態の発生を抑制し、制御回路２３による故障判断の精度を向上させることができる。

以上説明した実施形態において、モータ１１はブラシレスモータに相当し、モータドライバ２１はインバータ回路に相当し、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６は複数の半導体スイッチング素子に相当し、スイッチング素子Ｑ７は電源側スイッチング素子に相当する。

また、バッテリ１２は直流電源に相当し、抵抗Ｒ７は電源側抵抗に相当し、抵抗Ｒ１～Ｒ６は少なくとも一つの回路側抵抗に相当し、Ｓ１１０～Ｓ２３０は故障判断部としての処理に相当する。

また、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５はハイサイドスイッチング素子に相当し、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６はローサイドスイッチング素子に相当し、発光ダイオード３３は短絡報知部に相当し、Ｓ８０は電源遮断部としての処理に相当する。

また、スイッチング素子Ｑ８は並列スイッチング素子に相当し、Ｓ１３０は判断時制御部としての処理に相当し、Ｓ１２０は禁止部としての処理に相当する。
（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実施形態の電動作業機１は、電動作業機１の電気的構成が変更された点と、故障診断処理が変更された点とが第１実施形態と異なる。
第２実施形態の電動作業機１は、図８に示すように、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６が省略された点と、抵抗Ｒ２１が追加された点とが第１実施形態と異なる。

抵抗Ｒ２１は、モータドライバ２１に対して並列に接続される。具体的には、抵抗Ｒ２１の一端が接続点Ｐｃに接続され、抵抗Ｒ２１の他端が接地される。
ここで、第２実施形態におけるスイッチング素子Ｑ１～Ｑ７の短絡故障を検出する方法を説明する。

まず、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ７がオフ状態であるときにおけるスイッチング素子Ｑ１～Ｑ７のドレインーソース間抵抗は、抵抗Ｒ７および抵抗Ｒ２１より十分に大きく無視できるとする。

また、モータ１１の巻線抵抗は、抵抗Ｒ７および抵抗Ｒ２１より十分に小さく無視できるとする。この場合には、モータドライバ２１では、破線Ｌ１および点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３で示すように、等価的に、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５のソースと、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６のドレインとが接続されるように結線されていると見做せる。

さらに、抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ２１は同じ抵抗値とする。このような条件において、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ７がオフ状態であるときの接続点電圧（以下、オフ時接続点電圧）は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ７で短絡が発生していない場合に、（１／２）×Ｖｂと算出される。

また、スイッチング素子Ｑ７で短絡が発生している場合のオフ時接続点電圧は、Ｖｂと算出される。
また、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５の少なくとも一つで短絡が発生し、且つ、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６の少なくとも一つをオン状態にしたときの接続点電圧は、０Ｖと算出される。

また、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６の少なくとも一つで短絡が発生し、且つ、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５の少なくとも一つをオン状態にしたときの接続点電圧は、０Ｖと算出される。

したがって、接続点電圧がＶｂまたは０Ｖと同じである場合に、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ７の少なくとも一つで短絡が発生していると判断することができる。
次に、第２実施形態の故障診断処理の手順を説明する。

第２実施形態の故障診断処理は、図９に示すように、Ｓ２１０が省略された点と、Ｓ６１０～Ｓ６９０が追加された点とが第１実施形態と異なる。
すなわち、Ｓ２００の処理が終了すると、ＣＰＵ２３ａは、Ｓ６１０にて、接続点電圧Ｖｃ１に格納された値が、バッテリ電圧Ｖｂに格納された値より小さいか否かを判断する。ここで、接続点電圧Ｖｃ１に格納された値が、バッテリ電圧Ｖｂに格納された値以上である場合には、Ｓ２２０に移行する。

一方、接続点電圧Ｖｃ１に格納された値が、バッテリ電圧Ｖｂに格納された値より小さい場合には、ＣＰＵ２３ａは、Ｓ６２０にて、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６をオン状態にする。そしてＣＰＵ２３ａは、Ｓ６３０にて、分圧回路３１からの分圧電圧に基づいて、接続点電圧を測定し、測定した電圧値を、接続点電圧Ｖｃに格納する。さらにＣＰＵ２３ａは、Ｓ６４０にて、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６をオフ状態にする。

そしてＣＰＵ２３ａは、Ｓ６５０にて、接続点電圧Ｖｃが０Ｖより大きいか否かを判断する。ここで、接続点電圧Ｖｃが０Ｖ以下である場合には、ＣＰＵ２３ａは、Ｓ２２０に移行する。一方、接続点電圧Ｖｃが０Ｖより大きい場合には、ＣＰＵ２３ａは、Ｓ６６０にて、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５をオン状態にする。そしてＣＰＵ２３ａは、Ｓ６７０にて、分圧回路３１からの分圧電圧に基づいて、接続点電圧を測定し、測定した電圧値を、接続点電圧Ｖｃに格納する。さらにＣＰＵ２３ａは、Ｓ６８０にて、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５をオフ状態にする。

そしてＣＰＵ２３ａは、Ｓ６９０にて、接続点電圧Ｖｃが０Ｖより大きいか否かを判断する。ここで、接続点電圧Ｖｃが０Ｖ以下である場合には、ＣＰＵ２３ａは、Ｓ２２０に移行する。一方、接続点電圧Ｖｃが０Ｖより大きい場合には、ＣＰＵ２３ａは、Ｓ２３０に移行する。

このように構成された電動作業機１は、動力源としてモータ１１を備え、モータドライバ２１と、スイッチング素子Ｑ７と、抵抗Ｒ７と、抵抗Ｒ２１と、制御回路２３とを備える。

抵抗Ｒ２１は、モータドライバ２１のスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の全てがオフ状態である場合において、モータドライバ２１におけるバッテリ１２の正極側と負極側との間で導通可能な状態でモータドライバ２１に接続される。具体的には、抵抗Ｒ２１はそれぞれ、モータドライバ２１に対して並列に接続される。

制御回路２３は、スイッチング素子Ｑ７とスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６との全てをオフ状態にして、スイッチング素子Ｑ７とモータドライバ２１との接続点Ｐｃにおける接続点電圧に基づいて、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６およびスイッチング素子Ｑ７の少なくとも一つが短絡しているか否かを判断する。

このように電動作業機１では、抵抗Ｒ２１が、モータドライバ２１におけるバッテリ１２の正極側と負極側との間で導通可能な状態でモータドライバ２１に接続される。これにより、モータドライバ２１において、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の少なくとも一つが短絡すると、接続点電圧が変化する。また、抵抗Ｒ７がスイッチング素子Ｑ７に対して並列に接続される。このため、スイッチング素子Ｑ７が短絡すると、接続点電圧が変化する。そして、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の少なくとも一つが短絡した場合と、スイッチング素子Ｑ７が短絡した場合とで、接続点電圧が異なる。

このため、電動作業機１は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の少なくとも一つが短絡しているか否かと、スイッチング素子Ｑ７が短絡しているか否かとを検出することができる。
以上説明した実施形態において、抵抗Ｒ２１は少なくとも一つの回路側抵抗に相当し、Ｓ１１０～Ｓ２００，Ｓ２２０，Ｓ２３０，Ｓ６１０～Ｓ６９０は故障判断部としての処理に相当する。

（第３実施形態）
以下に本開示の第３実施形態を図面とともに説明する。なお第３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３実施形態の電動作業機１は、電動作業機１の電気的構成が変更された点と、故障診断処理が変更された点とが第１実施形態と異なる。
第３実施形態の電動作業機１は、図１０に示すように、抵抗Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６が省略された点が第１実施形態と異なる。

ここで、第３実施形態におけるスイッチング素子Ｑ１～Ｑ７の短絡故障を検出する方法を説明する。
まず、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ７がオフ状態であるときにおけるスイッチング素子Ｑ１～Ｑ７のドレインーソース間抵抗は、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ７より十分に大きく無視できるとする。

また、モータ１１の巻線抵抗は、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ７より十分に小さく無視できるとする。この場合には、図８に示すように、モータドライバ２１では、破線Ｌ１および点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３で示すように、等価的に、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５のソースと、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６のドレインとが接続されるように結線されていると見做せる。

さらに、上述のように、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ７がオフ状態であるときにおけるスイッチング素子Ｑ１～Ｑ７のドレインーソース間抵抗は、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ７より十分に大きい。このため、モータドライバ２１は、図１１に示すように、等価的に、スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ５とが並列に接続され、スイッチング素子Ｑ２とスイッチング素子Ｑ４とスイッチング素子Ｑ６とが並列に接続され、並列に接続されたスイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５とスイッチング素子Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６とが直列に接続され、並列に接続されたスイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５に抵抗Ｒ１がさらに並列に接続され、並列に接続されたスイッチング素子Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６に抵抗Ｒ２がさらに並列に接続された回路と見做せる。

さらに、抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ１,Ｒ２は同じ抵抗値とする。このような条件において、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ７がオフ状態であるときの接続点電圧（以下、オフ時接続点電圧）は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ７で短絡が発生していない場合に、（２／３）×Ｖｂと算出される。

また、スイッチング素子Ｑ７で短絡が発生している場合のオフ時接続点電圧は、Ｖｂと算出される。
また、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の何れか一つで短絡が発生している場合の接続点電圧は、（１／２）×Ｖｂと算出される。

したがって、接続点電圧が、Ｖｂと同じであるか、（１／２）×Ｖｂ以下である場合に、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ７の少なくとも一つで短絡が発生していると判断することができる。

次に、第３実施形態の故障診断処理の手順を説明する。
第３実施形態の故障診断処理は、図１２に示すように、Ｓ２１０が省略された点と、Ｓ７１０が追加された点とが第１実施形態と異なる。

すなわち、Ｓ２００の処理が終了すると、ＣＰＵ２３ａは、Ｓ７１０にて、接続点電圧Ｖｃ１に格納された値が、バッテリ電圧Ｖｂに格納された値の２分の１より大きく、且つ、バッテリ電圧Ｖｂに格納された値より小さいか否かを判断する。すなわち、ＣＰＵ２３ａは、（１／２）×Ｖｂ＜Ｖｃ１＜Ｖｂが成立しているか否かを判断する。

ここで、接続点電圧Ｖｃ１に格納された値が、バッテリ電圧Ｖｂに格納された値の２分の１以下であるか、バッテリ電圧Ｖｂに格納された値以上である場合には、ＣＰＵ２３ａは、Ｓ２２０に移行する。

一方、接続点電圧Ｖｃ１に格納された値が、バッテリ電圧Ｖｂに格納された値の２分の１より大きく、且つ、バッテリ電圧Ｖｂに格納された値より小さい場合には、ＣＰＵ２３ａは、Ｓ２３０に移行する。

このように構成された電動作業機１は、動力源としてモータ１１を備え、モータドライバ２１と、スイッチング素子Ｑ７と、抵抗Ｒ７と、抵抗Ｒ１，Ｒ２と、制御回路２３とを備える。

抵抗Ｒ１，Ｒ２は、モータドライバ２１のスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の全てがオフ状態である場合において、モータドライバ２１におけるバッテリ１２の正極側と負極側との間で導通可能な状態でモータドライバ２１に接続される。

制御回路２３は、スイッチング素子Ｑ７とスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６との全てをオフ状態にして、スイッチング素子Ｑ７とモータドライバ２１との接続点Ｐｃにおける接続点電圧に基づいて、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６およびスイッチング素子Ｑ７の少なくとも一つが短絡しているか否かを判断する。

具体的には、抵抗Ｒ１は、スイッチング素子Ｑ１に対して並列に接続され、抵抗Ｒ２は、スイッチング素子Ｑ２に対して並列に接続される。スイッチング素子Ｑ１は、モータ１１とバッテリ１２の正極との間の第１通電経路に設けられる。スイッチング素子Ｑ２は、モータ１１とバッテリ１２の負極との間の第１通電経路に設けられる。

このように電動作業機１では、抵抗Ｒ１，Ｒ２が、モータドライバ２１におけるバッテリ１２の正極側と負極側との間で導通可能な状態でモータドライバ２１に接続される。これにより、モータドライバ２１において、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の少なくとも一つが短絡すると、接続点電圧が変化する。また、抵抗Ｒ７がスイッチング素子Ｑ７に対して並列に接続される。このため、スイッチング素子Ｑ７が短絡すると、接続点電圧が変化する。そして、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の少なくとも一つが短絡した場合と、スイッチング素子Ｑ７が短絡した場合とで、接続点電圧が異なる。

このため、電動作業機１は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の少なくとも一つが短絡しているか否かと、スイッチング素子Ｑ７が短絡しているか否かとを検出することができる。
以上説明した実施形態において、抵抗Ｒ１，Ｒ２は少なくとも一つの回路側抵抗に相当し、Ｓ１１０～Ｓ２００，Ｓ２２０，Ｓ２３０，Ｓ７１０は故障判断部としての処理に相当する。

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、バッテリ１２の正極とモータドライバ２１との間の通電経路にスイッチング素子Ｑ７が配置される形態を示したが、バッテリ１２の負極とモータドライバ２１との間の通電経路にスイッチング素子Ｑ７が配置されるようにしてもよい。

また上記第１実施形態では、Ｖｃ１≦（１／３）×Ｖｂである場合に、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の少なくとも一つで短絡が発生していると判断する形態（すなわち、故障判断電圧を（１／３）×Ｖｂとする形態）を示した。しかし、故障判断電圧は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ７が正常であるときにおける接続点電圧の最低値である正常最低値と、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の一つが短絡しているときにおける接続点電圧の値との間に設定されるようにしてもよい。

図１３は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ７が正常であるときの接続点電圧、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の一つが短絡しているときの接続点電圧、および、スイッチング素子Ｑ７が短絡しているときの接続点電圧と、バッテリ電圧との関係を示すグラフである。

図１３の直線ＳＬ１は、スイッチング素子Ｑ７が短絡しているときの接続点電圧を示す。図１３の直線ＳＬ２は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の一つが短絡しているときの接続点電圧を示す。図１３の直線ＳＬ３は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６が低温、スイッチング素子Ｑ７が高温であり且つ正常であるときの接続点電圧である。図１３の直線ＳＬ４は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ７が常温であり且つ正常であるときの接続点電圧である。図１３の直線ＳＬ５は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６が高温、スイッチング素子Ｑ７が低温であり且つ正常であるときの接続点電圧である。

図１３の直線ＳＬ３，ＳＬ４，ＳＬ５で示すように、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ７が正常であるときの接続点電圧は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ７の温度により変動する。そして、接続点電圧は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の温度が低くなる、または、スイッチング素子Ｑ７の温度が高くなるにつれて、高くなる。

このため、故障判断電圧は、電動作業機１の使用時において想定されるスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の最高温度、且つ、スイッチング素子Ｑ７の最低温度での接続点電圧（以下、正常最低値）と、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の一つが短絡しているときにおける接続点電圧の値との間に設定されるようにしてもよい。これにより、電動作業機１は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６が短絡していないにも関わらず、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の少なくとも一つが短絡していると判断してしまう事態の発生を抑制し、制御回路２３による故障判断の精度を向上させることができる。

なお、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ７がオフ状態であっても、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ７のドレイン―ソース間には微小な漏れ電流が流れ、この漏れ電流はスイッチング素子Ｑ１～Ｑ７の温度上昇とともに増大する。つまり、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ７がオフ状態であるときのドレイン―ソース間抵抗は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ７の温度上昇とともに減少する。

また、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ７が短絡している場合には、ドレイン―ソース間抵抗が必ずしも０Ωとなるわけではなく、ある程度のインピーダンスを持つため、故障診断精度を高めるためには、正常範囲近くに故障判断電圧を設定することが望ましい。

ここで、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ７が正常であるにも関わらず短絡故障であると判断してしまうことを回避する必要があるため、バラツキを含めた正常範囲を算出し、この正常範囲外に故障判断電圧を設定する必要がある。

上記第１実施形態の回路構成でのバラツキの要因は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ７の温度によるものが最も大きい。そして、正常最低値の温度条件を検討すると、グランドの近くに配置されているモータドライバ２１の温度が高く（すなわち、ドレイン―ソース間抵抗が最も低く）、バッテリ１２に近いスイッチング素子Ｑ７の温度が低い（ドレイン―ソース間抵抗が最も高い）ときが、最もバラツキが大きくなる条件となり、この条件下での接続点電圧を正常最低値としてもよい。これにより、電動作業機１は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６が短絡していないにも関わらず、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の少なくとも一つが短絡していると判断してしまう事態の発生を抑制し、制御回路２３による故障判断の精度を更に向上させることができる。この場合には、スイッチング素子Ｑ７は正極側要素に相当し、モータドライバ２１は負極側要素に相当する。

本開示の技術は、例えば電動ハンマ、電動ハンマドリル、電動ドリル、電動ドライバ、電動レンチ、電動グラインダ、電動マルノコ、電動レシプロソー、電動ジグソー、電動カッター、電動チェンソー、電動カンナ、電動釘打ち機（鋲打ち機を含む）、電動ヘッジトリマ、電動芝刈り機、電動芝生バリカン、電動刈払機、電動クリーナ、電動ブロア、電動噴霧器、電動散布機、電動集塵機といった各種電動作業機に適用することができる。

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。

上述した電動作業機１の他、制御ユニット２０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、故障診断方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。

１…電動作業機、１１…モータ、１２…バッテリ、２１…モータドライバ、２３…制御回路、Ｐｃ…接続点、Ｑ１～Ｑ７…スイッチング素子、Ｒ１～Ｒ７，Ｒ２１…抵抗

Claims (10)

1. 動力源としてブラシレスモータを備える電動作業機であって、
   直流電源と前記ブラシレスモータとの間の複数の第１通電経路のそれぞれに設けられた複数の半導体スイッチング素子を備え、前記複数の半導体スイッチング素子を介して、前記ブラシレスモータへの通電を制御するように構成されたインバータ回路と、
   前記直流電源と前記インバータ回路との間の第２通電経路に設けられた電源側スイッチング素子と、
   前記電源側スイッチング素子に対して並列に接続された電源側抵抗と、
   前記インバータ回路の前記複数の半導体スイッチング素子の全てがオフ状態である場合において、前記インバータ回路における前記直流電源の正極側と負極側との間で導通可能な状態で前記インバータ回路に接続される少なくとも一つの回路側抵抗と、
   前記電源側スイッチング素子と前記複数の半導体スイッチング素子の全てとをオフ状態にして、前記電源側スイッチング素子と前記インバータ回路との接続点における接続点電圧に基づいて、前記複数の半導体スイッチング素子および前記電源側スイッチング素子の少なくとも一つが短絡しているか否かを判断するように構成された故障判断部と
   を備える電動作業機。
2. 請求項１に記載の電動作業機であって、
   前記複数の半導体スイッチング素子のうち、前記ブラシレスモータと前記直流電源の正極との間の前記第１通電経路に設けられた半導体スイッチング素子をハイサイドスイッチング素子とし、前記ブラシレスモータと前記直流電源の負極との間の前記第１通電経路に設けられた半導体スイッチング素子をローサイドスイッチング素子として、
   前記少なくとも一つの回路側抵抗は、前記ハイサイドスイッチング素子の少なくとも一つに対して並列に接続され、前記ローサイドスイッチング素子の少なくとも一つに対して並列に接続される電動作業機。
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、
   前記故障判断部は、前記接続点電圧が、前記複数の半導体スイッチング素子のうち１つの半導体スイッチング素子が短絡故障したときの前記接続点電圧を示すように予め設定された故障判断電圧以下である場合に、前記複数の半導体スイッチング素子の少なくとも一つが短絡していると判断する電動作業機。
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、
   前記故障判断部は、前記接続点電圧が、前記電源側スイッチング素子が短絡故障したときの前記接続点電圧を示すように予め設定された電源側故障判断電圧以上である場合に、前記電源側スイッチング素子が短絡していると判断する電動作業機。
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、
   前記複数の半導体スイッチング素子および前記電源側スイッチング素子の少なくとも一つが短絡していると前記故障判断部が判断した場合に、その旨を報知するように構成された短絡報知部と、
   前記複数の半導体スイッチング素子および前記電源側スイッチング素子の少なくとも一つが短絡していると前記故障判断部が判断した場合において、前記電動作業機を作動させるために操作される作動スイッチがオン状態であるときに、前記複数の半導体スイッチング素子の全てと前記電源側スイッチング素子とをオフ状態にするように構成された電源遮断部と
   を備える電動作業機。
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、
   前記電源側抵抗に対して直列に接続され、且つ、前記電源側スイッチング素子に対して並列に接続された並列スイッチング素子と、
   前記故障判断部が故障判断を開始するときに、前記並列スイッチング素子をオン状態にするように構成された判断時制御部と
   を備える電動作業機。
7. 請求項１～請求項６の何れか１項に記載の電動作業機であって、
   前記電源側抵抗と、前記少なくとも一つの回路側抵抗とは、互いに、抵抗値が等しい電動作業機。
8. 請求項１～請求項７の何れか１項に記載の電動作業機であって、
   前記ブラシレスモータが回転しているときに、前記故障判断部が故障判断を実行するのを禁止するように構成された禁止部を備える電動作業機。
9. 請求項３に記載の電動作業機であって、
   前記故障判断電圧は、前記複数の半導体スイッチング素子の全てと前記電源側スイッチング素子とが正常であるときにおける前記接続点電圧の最低値である正常最低値と、前記複数の半導体スイッチング素子の一つが短絡しているときにおける前記接続点電圧の値との間に設定される電動作業機。
10. 請求項９に記載の電動作業機であって、
    前記電動作業機を構成する構成要素である前記インバータ回路および前記電源側スイッチング素子のうち、前記直流電源の正極から前記直流電源の負極に至る通電経路において、前記直流電源の正極に近い方に配置されている前記構成要素を正極側要素とし、前記直流電源の負極に近い方に配置されている前記構成要素を負極側要素として、
    前記正常最低値は、前記負極側要素の温度が前記正極側要素の温度より高いときの値である電動作業機。

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