(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-05
(45)【発行日】2023-12-13
(54)【発明の名称】電動作業機およびモータ制御装置
(51)【国際特許分類】
H02P 6/16 20160101AFI20231206BHJP
H02P 6/24 20060101ALI20231206BHJP
H02P 3/22 20060101ALI20231206BHJP
【ＦＩ】
H02P6/16
H02P6/24
H02P3/22 A
H02P3/22 B
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2019166626
(22)【出願日】2019-09-12
(65)【公開番号】P2021044988
(43)【公開日】2021-03-18
【審査請求日】2022-06-17
(73)【特許権者】
【識別番号】000137292
【氏名又は名称】株式会社マキタ
(74)【代理人】
【識別番号】110000110
【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】青山 清
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 均
【審査官】谿花 正由輝
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１２－１３０１１１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｐ ６／１６
Ｈ０２Ｐ ６／２４
Ｈ０２Ｐ ３／２２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電動作業機であって、ブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータを制御するモータ制御装置を備えており、
前記ブラシレスモータが、
複数の磁極を備えるロータと、
前記ロータに対向する複数のティースを備えるステータと、
前記複数のティースに巻回されており、第１相端子、第２相端子および第３相端子に印可される電圧に応じて前記複数のティースのそれぞれに磁力を発生させるコイルを備えており、
前記モータ制御装置が、
前記第１相端子と正極側電源電位を接続する第１上側スイッチング素子と、
前記第１相端子と負極側電源電位を接続する第１下側スイッチング素子と、
前記第２相端子と前記正極側電源電位を接続する第２上側スイッチング素子と、
前記第２相端子と前記負極側電源電位を接続する第２下側スイッチング素子と、
前記第３相端子と前記正極側電源電位を接続する第３上側スイッチング素子と、
前記第３相端子と前記負極側電源電位を接続する第３下側スイッチング素子と、
前記第１上側スイッチング素子、前記第１下側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子、前記第３上側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子のそれぞれを、導通および非導通の間で切替可能な制御ユニットを備えており、
前記制御ユニットが、前記第１上側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子および前記第３上側スイッチング素子を非導通とし、前記第１下側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子を導通とすることで、前記ブラシレスモータに制動力を作用させる短絡ブレーキ動作を実行可能であって、
前記制御ユニットが、
前記短絡ブレーキ動作を実行する前に、前記第１上側スイッチング素子、前記第１下側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子、前記第３上側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子を非導通とする通電遮断動作を実行し、
前記通電遮断動作の実行後、前記第１相端子、前記第２相端子および前記第３相端子のうちの２つの誘起電圧が実質的に一致するタイミングで、前記短絡ブレーキ動作を開始し、
前記通電遮断動作を実行してから、前記短絡ブレーキ動作を開始するまでの間、前記第１下側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子がいずれも非導通のままであるように構成されている、電動作業機。
【請求項2】
電動作業機であって、ブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータを制御するモータ制御装置を備えており、
前記ブラシレスモータが、
複数の磁極を備えるロータと、
前記ロータに対向する複数のティースを備えるステータと、
前記複数のティースに巻回されており、第１相端子、第２相端子および第３相端子に印可される電圧に応じて前記複数のティースのそれぞれに磁力を発生させるコイルを備えており、
前記モータ制御装置が、
前記第１相端子と正極側電源電位を接続する第１上側スイッチング素子と、
前記第１相端子と負極側電源電位を接続する第１下側スイッチング素子と、
前記第２相端子と前記正極側電源電位を接続する第２上側スイッチング素子と、
前記第２相端子と前記負極側電源電位を接続する第２下側スイッチング素子と、
前記第３相端子と前記正極側電源電位を接続する第３上側スイッチング素子と、
前記第３相端子と前記負極側電源電位を接続する第３下側スイッチング素子と、
前記第１相端子、前記第２相端子および前記第３相端子のうちの２つの誘起電圧を比較するコンパレータと、
前記第１上側スイッチング素子、前記第１下側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子、前記第３上側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子のそれぞれを、導通および非導通の間で切替可能な制御ユニットを備えており、
前記制御ユニットが、前記第１上側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子および前記第３上側スイッチング素子を非導通とし、前記第１下側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子を導通とすることで、前記ブラシレスモータに制動力を作用させる短絡ブレーキ動作を実行可能であって、
前記制御ユニットが、
前記短絡ブレーキ動作を実行する前に、前記第１上側スイッチング素子、前記第１下側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子、前記第３上側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子を非導通とする通電遮断動作を実行し、
前記通電遮断動作の実行後、前記コンパレータの出力が反転するタイミングで、前記短絡ブレーキ動作を開始するように構成されている、電動作業機。
【請求項3】
電動作業機であって、ブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータを制御するモータ制御装置を備えており、
前記ブラシレスモータが、
複数の磁極を備えるロータと、
前記ロータに対向する複数のティースを備えるステータと、
前記複数のティースに巻回されており、第１相端子、第２相端子および第３相端子に印可される電圧に応じて前記複数のティースのそれぞれに磁力を発生させるコイルを備えており、
前記モータ制御装置が、
前記第１相端子と正極側電源電位を接続する第１上側スイッチング素子と、
前記第１相端子と負極側電源電位を接続する第１下側スイッチング素子と、
前記第２相端子と前記正極側電源電位を接続する第２上側スイッチング素子と、
前記第２相端子と前記負極側電源電位を接続する第２下側スイッチング素子と、
前記第３相端子と前記正極側電源電位を接続する第３上側スイッチング素子と、
前記第３相端子と前記負極側電源電位を接続する第３下側スイッチング素子と、
前記第１相端子、前記第２相端子および前記第３相端子のうちの１つの誘起電圧と基準電位を比較する第１コンパレータと、
前記第１上側スイッチング素子、前記第１下側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子、前記第３上側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子のそれぞれを、導通および非導通の間で切替可能な制御ユニットを備えており、
前記制御ユニットが、前記第１上側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子および前記第３上側スイッチング素子を非導通とし、前記第１下側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子を導通とすることで、前記ブラシレスモータに制動力を作用させる短絡ブレーキ動作を実行可能であって、
前記制御ユニットが、
前記短絡ブレーキ動作を実行する前に、前記第１上側スイッチング素子、前記第１下側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子、前記第３上側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子を非導通とする通電遮断動作を実行し、
前記通電遮断動作の実行後、前記第１コンパレータの出力が反転してから前記ブラシレスモータの電気角が３０度進んだタイミングで、前記短絡ブレーキ動作を開始するように構成されている、電動作業機。
【請求項4】
前記モータ制御装置が、前記第１相端子、前記第２相端子および前記第３相端子のうちの他の１つの誘起電圧と前記基準電位を比較する第２コンパレータをさらに備えており、前記制御ユニットが、前記通電遮断動作の実行後、前記第１コンパレータの出力が反転するタイミングと、前記第２コンパレータの出力が反転するタイミングの間の時間に基づいて、前記ブラシレスモータの電気角が３０度進むのに要する時間を特定するように構成されている、請求項３の電動作業機。
【請求項5】
電動作業機であって、ブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータを制御するモータ制御装置を備えており、
前記ブラシレスモータが、
複数の磁極を備えるロータと、
前記ロータに対向する複数のティースを備えるステータと、
前記ステータに対する相対的な位置が固定されており、前記ロータからの磁力の変化を検出するホール素子と、
前記複数のティースに巻回されており、第１相端子、第２相端子および第３相端子に印可される電圧に応じて前記複数のティースのそれぞれに磁力を発生させるコイルを備えており、
前記モータ制御装置が、
前記第１相端子と正極側電源電位を接続する第１上側スイッチング素子と、
前記第１相端子と負極側電源電位を接続する第１下側スイッチング素子と、
前記第２相端子と前記正極側電源電位を接続する第２上側スイッチング素子と、
前記第２相端子と前記負極側電源電位を接続する第２下側スイッチング素子と、
前記第３相端子と前記正極側電源電位を接続する第３上側スイッチング素子と、
前記第３相端子と前記負極側電源電位を接続する第３下側スイッチング素子と、
前記第１上側スイッチング素子、前記第１下側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子、前記第３上側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子のそれぞれを、導通および非導通の間で切替可能な制御ユニットを備えており、
前記制御ユニットが、前記第１上側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子および前記第３上側スイッチング素子を非導通とし、前記第１下側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子を導通とすることで、前記ブラシレスモータに制動力を作用させる短絡ブレーキ動作を実行可能であって、
前記制御ユニットが、
前記短絡ブレーキ動作を実行する前に、前記第１上側スイッチング素子、前記第１下側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子、前記第３上側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子を非導通とする通電遮断動作を実行し、
前記通電遮断動作の実行後、前記ホール素子の検出信号に基づいて、前記ロータの前記複数の磁極のうちの１つが前記ステータの前記複数のティースのうちの１つに対向するタイミングを特定し、当該タイミングで、前記短絡ブレーキ動作を開始するように構成されている、電動作業機。
【請求項6】
ブラシレスモータを制御するモータ制御装置であって、前記ブラシレスモータが、
複数の磁極を備えるロータと、
前記ロータに対向する複数のティースを備えるステータと、
前記複数のティースに巻回されており、第１相端子、第２相端子および第３相端子に印可される電圧に応じて前記複数のティースのそれぞれに磁力を発生させるコイルを備えており、
前記モータ制御装置が、
前記第１相端子と正極側電源電位を接続する第１上側スイッチング素子と、
前記第１相端子と負極側電源電位を接続する第１下側スイッチング素子と、
前記第２相端子と前記正極側電源電位を接続する第２上側スイッチング素子と、
前記第２相端子と前記負極側電源電位を接続する第２下側スイッチング素子と、
前記第３相端子と前記正極側電源電位を接続する第３上側スイッチング素子と、
前記第３相端子と前記負極側電源電位を接続する第３下側スイッチング素子と、
前記第１上側スイッチング素子、前記第１下側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子、前記第３上側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子のそれぞれを、導通および非導通の間で切替可能な制御ユニットを備えており、
前記制御ユニットが、前記第１上側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子および前記第３上側スイッチング素子を非導通とし、前記第１下側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子を導通とすることで、前記ブラシレスモータに制動力を作用させる短絡ブレーキ動作を実行可能であって、
前記制御ユニットが、
前記短絡ブレーキ動作を実行する前に、前記第１上側スイッチング素子、前記第１下側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子、前記第３上側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子を非導通とする通電遮断動作を実行し、
前記通電遮断動作の実行後、前記第１相端子、前記第２相端子および前記第３相端子のうちの２つの誘起電圧が実質的に一致するタイミングで、前記短絡ブレーキ動作を開始し、
前記通電遮断動作を実行してから、前記短絡ブレーキ動作を開始するまでの間、前記第１下側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子がいずれも非導通のままであるように構成されている、モータ制御装置。
【請求項7】
ブラシレスモータを制御するモータ制御装置であって、前記ブラシレスモータが、
複数の磁極を備えるロータと、
前記ロータに対向する複数のティースを備えるステータと、
前記複数のティースに巻回されており、第１相端子、第２相端子および第３相端子に印可される電圧に応じて前記複数のティースのそれぞれに磁力を発生させるコイルを備えており、
前記モータ制御装置が、
前記第１相端子と正極側電源電位を接続する第１上側スイッチング素子と、
前記第１相端子と負極側電源電位を接続する第１下側スイッチング素子と、
前記第２相端子と前記正極側電源電位を接続する第２上側スイッチング素子と、
前記第２相端子と前記負極側電源電位を接続する第２下側スイッチング素子と、
前記第３相端子と前記正極側電源電位を接続する第３上側スイッチング素子と、
前記第３相端子と前記負極側電源電位を接続する第３下側スイッチング素子と、
前記第１相端子、前記第２相端子および前記第３相端子のうちの２つの誘起電圧を比較するコンパレータと、
前記第１上側スイッチング素子、前記第１下側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子、前記第３上側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子のそれぞれを、導通および非導通の間で切替可能な制御ユニットを備えており、
前記制御ユニットが、前記第１上側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子および前記第３上側スイッチング素子を非導通とし、前記第１下側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子を導通とすることで、前記ブラシレスモータに制動力を作用させる短絡ブレーキ動作を実行可能であって、
前記制御ユニットが、
前記短絡ブレーキ動作を実行する前に、前記第１上側スイッチング素子、前記第１下側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子、前記第３上側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子を非導通とする通電遮断動作を実行し、
前記通電遮断動作の実行後、前記コンパレータの出力が反転するタイミングで、前記短絡ブレーキ動作を開始するように構成されている、モータ制御装置。
【請求項8】
ブラシレスモータを制御するモータ制御装置であって、前記ブラシレスモータが、
複数の磁極を備えるロータと、
前記ロータに対向する複数のティースを備えるステータと、
前記複数のティースに巻回されており、第１相端子、第２相端子および第３相端子に印可される電圧に応じて前記複数のティースのそれぞれに磁力を発生させるコイルを備えており、
前記モータ制御装置が、
前記第１相端子と正極側電源電位を接続する第１上側スイッチング素子と、
前記第１相端子と負極側電源電位を接続する第１下側スイッチング素子と、
前記第２相端子と前記正極側電源電位を接続する第２上側スイッチング素子と、
前記第２相端子と前記負極側電源電位を接続する第２下側スイッチング素子と、
前記第３相端子と前記正極側電源電位を接続する第３上側スイッチング素子と、
前記第３相端子と前記負極側電源電位を接続する第３下側スイッチング素子と、
前記第１相端子、前記第２相端子および前記第３相端子のうちの１つの誘起電圧と基準電位を比較する第１コンパレータと、
前記第１上側スイッチング素子、前記第１下側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子、前記第３上側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子のそれぞれを、導通および非導通の間で切替可能な制御ユニットを備えており、
前記制御ユニットが、前記第１上側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子および前記第３上側スイッチング素子を非導通とし、前記第１下側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子を導通とすることで、前記ブラシレスモータに制動力を作用させる短絡ブレーキ動作を実行可能であって、
前記制御ユニットが、
前記短絡ブレーキ動作を実行する前に、前記第１上側スイッチング素子、前記第１下側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子、前記第３上側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子を非導通とする通電遮断動作を実行し、
前記通電遮断動作の実行後、前記第１コンパレータの出力が反転してから前記ブラシレスモータの電気角が３０度進んだタイミングで、前記短絡ブレーキ動作を開始するように構成されている、モータ制御装置。
【請求項9】
ブラシレスモータを制御するモータ制御装置であって、前記ブラシレスモータが、
複数の磁極を備えるロータと、
前記ロータに対向する複数のティースを備えるステータと、
前記ステータに対する相対的な位置が固定されており、前記ロータからの磁力の変化を検出するホール素子と、
前記複数のティースに巻回されており、第１相端子、第２相端子および第３相端子に印可される電圧に応じて前記複数のティースのそれぞれに磁力を発生させるコイルを備えており、
前記モータ制御装置が、
前記第１相端子と正極側電源電位を接続する第１上側スイッチング素子と、
前記第１相端子と負極側電源電位を接続する第１下側スイッチング素子と、
前記第２相端子と前記正極側電源電位を接続する第２上側スイッチング素子と、
前記第２相端子と前記負極側電源電位を接続する第２下側スイッチング素子と、
前記第３相端子と前記正極側電源電位を接続する第３上側スイッチング素子と、
前記第３相端子と前記負極側電源電位を接続する第３下側スイッチング素子と、
前記第１上側スイッチング素子、前記第１下側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子、前記第３上側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子のそれぞれを、導通および非導通の間で切替可能な制御ユニットを備えており、
前記制御ユニットが、前記第１上側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子および前記第３上側スイッチング素子を非導通とし、前記第１下側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子を導通とすることで、前記ブラシレスモータに制動力を作用させる短絡ブレーキ動作を実行可能であって、
前記制御ユニットが、
前記短絡ブレーキ動作を実行する前に、前記第１上側スイッチング素子、前記第１下側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子、前記第３上側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子を非導通とする通電遮断動作を実行し、
前記通電遮断動作の実行後、前記ホール素子の検出信号に基づいて、前記ロータの前記複数の磁極のうちの１つが前記ステータの前記複数のティースのうちの１つに対向するタイミングを特定し、当該タイミングで、前記短絡ブレーキ動作を開始するように構成されている、モータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書で開示する技術は、電動作業機およびモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、電動作業機が開示されている。前記電動作業機は、ブラシレスモータと、前記ブラシレスモータを制御するモータ制御装置を備えている。前記ブラシレスモータは、複数の磁極を備えるロータと、前記ロータに対向する複数のティースを備えるステータと、前記複数のティースに巻回されており、第１相端子、第２相端子および第３相端子に印可される電圧に応じて前記複数のティースのそれぞれに磁力を発生させるコイルを備えている。前記モータ制御装置は、前記第１相端子と正極側電源電位を接続する第１上側スイッチング素子と、前記第１相端子と負極側電源電位を接続する第１下側スイッチング素子と、前記第２相端子と前記正極側電源電位を接続する第２上側スイッチング素子と、前記第２相端子と前記負極側電源電位を接続する第２下側スイッチング素子と、前記第３相端子と前記正極側電源電位を接続する第３上側スイッチング素子と、前記第３相端子と前記負極側電源電位を接続する第３下側スイッチング素子と、前記第１上側スイッチング素子、前記第１下側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子、前記第３上側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子のそれぞれを、導通および非導通の間で切替可能な制御ユニットを備えている。前記制御ユニットは、前記第１上側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子および前記第３上側スイッチング素子を非導通とし、前記第１下側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子を導通とすることで、前記ブラシレスモータに制動力を作用させる短絡ブレーキ動作を実行可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平３－７４１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のような電動作業機において、短絡ブレーキ動作時には、ブラシレスモータの第１相端子、第２相端子、第３相端子のそれぞれの端子間に誘起電圧が生じ、図８に示すように、第１下側スイッチング素子、第２下側スイッチング素子、第３下側スイッチング素子のそれぞれに誘起電圧に応じた突入電流が流れる。この突入電流に大きなピークが存在すると、その突入電流が流れる下側スイッチング素子での発熱量が増大して、その下側スイッチング素子が過熱されるおそれがある。本明細書では、短絡ブレーキ動作時の突入電流のピークを低減することが可能な技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本明細書は、電動作業機を開示する。前記電動作業機は、ブラシレスモータと、前記ブラシレスモータを制御するモータ制御装置を備えていてもよい。前記ブラシレスモータは、複数の磁極を備えるロータと、前記ロータに対向する複数のティースを備えるステータと、前記複数のティースに巻回されており、第１相端子、第２相端子および第３相端子に印可される電圧に応じて前記複数のティースのそれぞれに磁力を発生させるコイルを備えていてもよい。前記モータ制御装置は、前記第１相端子と正極側電源電位を接続する第１上側スイッチング素子と、前記第１相端子と負極側電源電位を接続する第１下側スイッチング素子と、前記第２相端子と前記正極側電源電位を接続する第２上側スイッチング素子と、前記第２相端子と前記負極側電源電位を接続する第２下側スイッチング素子と、前記第３相端子と前記正極側電源電位を接続する第３上側スイッチング素子と、前記第３相端子と前記負極側電源電位を接続する第３下側スイッチング素子と、前記第１上側スイッチング素子、前記第１下側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子、前記第３上側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子のそれぞれを、導通および非導通の間で切替可能な制御ユニットを備えていてもよい。前記制御ユニットは、前記第１上側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子および前記第３上側スイッチング素子を非導通とし、前記第１下側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子を導通とすることで、前記ブラシレスモータに制動力を作用させる短絡ブレーキ動作を実行可能であってもよい。前記制御ユニットは、所定のタイミングで、前記短絡ブレーキ動作を開始するように構成されていてもよい。前記所定のタイミングは、そのタイミングで前記短絡ブレーキ動作を開始した場合に、前記短絡ブレーキ動作を開始してから前記ブラシレスモータの電気角が１８０度進むまでの間に、前記第１相端子、前記第２相端子および前記第３相端子のそれぞれの誘起電圧の極性が反転するタイミングであってもよい。
【0006】
本明細書は、モータ制御装置も開示する。前記モータ制御装置は、ブラシレスモータを制御するように構成されていてもよい。前記ブラシレスモータは、複数の磁極を備えるロータと、前記ロータに対向する複数のティースを備えるステータと、前記複数のティースに巻回されており、第１相端子、第２相端子および第３相端子に印可される電圧に応じて前記複数のティースのそれぞれに磁力を発生させるコイルを備えていてもよい。前記モータ制御装置は、前記第１相端子と正極側電源電位を接続する第１上側スイッチング素子と、前記第１相端子と負極側電源電位を接続する第１下側スイッチング素子と、前記第２相端子と前記正極側電源電位を接続する第２上側スイッチング素子と、前記第２相端子と前記負極側電源電位を接続する第２下側スイッチング素子と、前記第３相端子と前記正極側電源電位を接続する第３上側スイッチング素子と、前記第３相端子と前記負極側電源電位を接続する第３下側スイッチング素子と、前記第１上側スイッチング素子、前記第１下側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子、前記第３上側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子のそれぞれを、導通および非導通の間で切替可能な制御ユニットを備えていてもよい。前記制御ユニットは、前記第１上側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子および前記第３上側スイッチング素子を非導通とし、前記第１下側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子を導通とすることで、前記ブラシレスモータに制動力を作用させる短絡ブレーキ動作を実行可能であってもよい。前記制御ユニットは、所定のタイミングで、前記短絡ブレーキ動作を開始するように構成されていてもよい。前記所定のタイミングは、そのタイミングで前記短絡ブレーキ動作を開始した場合に、前記短絡ブレーキ動作を開始してから前記ブラシレスモータの電気角が１８０度進むまでの間に、前記第１相端子、前記第２相端子および前記第３相端子のそれぞれの誘起電圧の極性が反転するタイミングであってもよい。
【0007】
短絡ブレーキ動作時の下側スイッチング素子への突入電流のピークは、短絡ブレーキ動作を開始してから電気角が１８０度進むまでの期間において生じる。図１０に例示するように、この期間において、第１相端子、第２相端子および第３相端子のうちの何れか（図１０の例では第１相端子）において、誘起電圧の極性が反転しない場合、その端子に対応する下側スイッチング素子（例えば第１下側スイッチング素子）には同じ方向の突入電流が流れ続けることとなり、その下側スイッチング素子において突入電流の大きなピークが生じる。これに対して、図１１に例示するように、短絡ブレーキ動作を開始してから電気角が１８０度進むまでの期間において、第１相端子、第２相端子および第３相端子のそれぞれにおいて、誘起電圧の極性が反転する場合、それぞれの下側スイッチング素子に流れる突入電流の向きが反転するので、それぞれの下側スイッチング素子の突入電流のピークを抑制することができる。上記の構成によれば、短絡ブレーキ動作の開始からブラシレスモータの電気角が１８０度進むまでの間に、第１相端子、第２相端子および第３相端子のそれぞれの誘起電圧の極性が反転するタイミングで、短絡ブレーキ動作を開始するので、短絡ブレーキ動作時の突入電流のピークを低減することができる。
【0008】
本明細書は、別の電動作業機も開示する。前記電動作業機は、ブラシレスモータと、前記ブラシレスモータを制御するモータ制御装置を備えていてもよい。前記ブラシレスモータは、複数の磁極を備えるロータと、前記ロータに対向する複数のティースを備えるステータと、前記複数のティースに巻回されており、第１相端子、第２相端子および第３相端子に印可される電圧に応じて前記複数のティースのそれぞれに磁力を発生させるコイルを備えていてもよい。前記モータ制御装置は、前記第１相端子と正極側電源電位を接続する第１上側スイッチング素子と、前記第１相端子と負極側電源電位を接続する第１下側スイッチング素子と、前記第２相端子と前記正極側電源電位を接続する第２上側スイッチング素子と、前記第２相端子と前記負極側電源電位を接続する第２下側スイッチング素子と、前記第３相端子と前記正極側電源電位を接続する第３上側スイッチング素子と、前記第３相端子と前記負極側電源電位を接続する第３下側スイッチング素子と、前記第１上側スイッチング素子、前記第１下側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子、前記第３上側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子のそれぞれを、導通および非導通の間で切替可能な制御ユニットを備えていてもよい。前記制御ユニットは、前記第１上側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子および前記第３上側スイッチング素子を非導通とし、前記第１下側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子を導通とすることで、前記ブラシレスモータに制動力を作用させる短絡ブレーキ動作を実行可能であってもよい。前記制御ユニットは、前記短絡ブレーキ動作を実行する前に、前記第１上側スイッチング素子、前記第１下側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子、前記第３上側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子を非導通とする通電遮断動作を実行するように構成されていてもよい。前記制御ユニットは、前記通電遮断動作の実行後、前記第１相端子、前記第２相端子および前記第３相端子のうちの２つの誘起電圧が実質的に一致するタイミングで、前記短絡ブレーキ動作を開始するように構成されていてもよい。
【0009】
ブラシレスモータが回転駆動されている状態から、制御ユニットが通電遮断動作を行った場合、ブラシレスモータは惰性により回転を継続し、第１相端子、第２相端子および第３相端子には、それぞれ正弦波状の誘起電圧が生じる。この場合に、第１相端子、第２相端子および第３相端子のうちの２つ（例えば第１相端子と第３相端子）の誘起電圧が一致するタイミングで短絡ブレーキ動作を開始すると、短絡ブレーキ動作を開始してから電気角が１８０度進むまでの期間において、それら２つの端子に対応する下側スイッチング素子（例えば第１下側スイッチング素子と第３下側スイッチング素子）を流れる突入電流は同程度の大きさとなり、残りの１つの端子（例えば第２相端子）に対応する下側スイッチング素子（例えば第２下側スイッチング素子）を流れる突入電流は最も小さくなる。上記の構成によれば、短絡ブレーキ動作時に、下側スイッチング素子のうちの１つに突入電流が集中して流れることを抑制することができるので、突入電流のピークを大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施例１に係る電動作業機２の回路構成の例を示す図である。
【図2】実施例１に係るブラシレスモータ６の機械的な構成の例を模式的に示す図である。
【図3】実施例１に係るモータドライバ回路２８の回路構成の例を示す図である。
【図4】実施例１に係るコンパレータ回路３０の回路構成の例を示す図である。
【図5】実施例１に係るブラシレスモータ６について、第１コイル２０ａと、第２コイル２０ｂと、第３コイル２０ｃがデルタ結線されている場合の回路構成の例を示す図である。
【図6】実施例１に係るブラシレスモータ６について、第１コイル２０ａと、第２コイル２０ｂと、第３コイル２０ｃがスター結線されている場合の回路構成の例を示す図である。
【図7】実施例１において、ブラシレスモータ６が惰性で回転している時の、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのそれぞれの誘起電圧と、コンパレータ回路３０の出力の関係を示すタイミングチャートである。
【図8】ブラシレスモータ６の短絡ブレーキ動作において、第１下側スイッチング素子３４ａ、第２下側スイッチング素子３４ｂおよび第３下側スイッチング素子３４ｃに流れる突入電流の経時的な変化の例を示すグラフである。
【図9】ブラシレスモータ６の短絡ブレーキ動作の開始時のロータ１２の回転角度と、第１下側スイッチング素子３４ａ、第２下側スイッチング素子３４ｂおよび第３下側スイッチング素子３４ｃに流れる突入電流のピーク値の関係を示すグラフである。
【図10】ブラシレスモータ６の短絡ブレーキ動作の開始から電気角が１８０度進むまでの間の、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃの誘起電圧の経時的な変化の例を示す図である。
【図11】ブラシレスモータ６の短絡ブレーキ動作の開始から電気角が１８０度進むまでの間の、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃの誘起電圧の経時的な変化の別の例を示す図である。
【図12】実施例２に係る電動作業機１０２の回路構成の例を示す図である。
【図13】実施例２に係るコンパレータ回路１０６の回路構成の例を示す図である。
【図14】実施例２において、ブラシレスモータ６が惰性で回転している時の、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのそれぞれの誘起電圧と、コンパレータ回路１０６の出力の関係を示すタイミングチャートである。
【図15】実施例１，２の電動作業機２，１０２を刈払機として具現化した場合の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
１つまたはそれ以上の実施形態において、電動作業機は、ブラシレスモータと、前記ブラシレスモータを制御するモータ制御装置を備えていてもよい。前記ブラシレスモータは、複数の磁極を備えるロータと、前記ロータに対向する複数のティースを備えるステータと、前記複数のティースに巻回されており、第１相端子、第２相端子および第３相端子に印可される電圧に応じて前記複数のティースのそれぞれに磁力を発生させるコイルを備えていてもよい。前記モータ制御装置は、前記第１相端子と正極側電源電位を接続する第１上側スイッチング素子と、前記第１相端子と負極側電源電位を接続する第１下側スイッチング素子と、前記第２相端子と前記正極側電源電位を接続する第２上側スイッチング素子と、前記第２相端子と前記負極側電源電位を接続する第２下側スイッチング素子と、前記第３相端子と前記正極側電源電位を接続する第３上側スイッチング素子と、前記第３相端子と前記負極側電源電位を接続する第３下側スイッチング素子と、前記第１上側スイッチング素子、前記第１下側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子、前記第３上側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子のそれぞれを、導通および非導通の間で切替可能な制御ユニットを備えていてもよい。前記制御ユニットは、前記第１上側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子および前記第３上側スイッチング素子を非導通とし、前記第１下側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子を導通とすることで、前記ブラシレスモータに制動力を作用させる短絡ブレーキ動作を実行可能であってもよい。前記制御ユニットは、所定のタイミングで、前記短絡ブレーキ動作を開始するように構成されていてもよい。前記所定のタイミングは、そのタイミングで前記短絡ブレーキ動作を開始した場合に、前記短絡ブレーキ動作を開始してから前記ブラシレスモータの電気角が１８０度進むまでの間に、前記第１相端子、前記第２相端子および前記第３相端子のそれぞれの誘起電圧の極性が反転するタイミングであってもよい。
【0012】
１つまたはそれ以上の実施形態において、モータ制御装置は、ブラシレスモータを制御するように構成されていてもよい。前記ブラシレスモータは、複数の磁極を備えるロータと、前記ロータに対向する複数のティースを備えるステータと、前記複数のティースに巻回されており、第１相端子、第２相端子および第３相端子に印可される電圧に応じて前記複数のティースのそれぞれに磁力を発生させるコイルを備えていてもよい。前記モータ制御装置は、前記第１相端子と正極側電源電位を接続する第１上側スイッチング素子と、前記第１相端子と負極側電源電位を接続する第１下側スイッチング素子と、前記第２相端子と前記正極側電源電位を接続する第２上側スイッチング素子と、前記第２相端子と前記負極側電源電位を接続する第２下側スイッチング素子と、前記第３相端子と前記正極側電源電位を接続する第３上側スイッチング素子と、前記第３相端子と前記負極側電源電位を接続する第３下側スイッチング素子と、前記第１上側スイッチング素子、前記第１下側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子、前記第３上側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子のそれぞれを、導通および非導通の間で切替可能な制御ユニットを備えていてもよい。前記制御ユニットは、前記第１上側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子および前記第３上側スイッチング素子を非導通とし、前記第１下側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子を導通とすることで、前記ブラシレスモータに制動力を作用させる短絡ブレーキ動作を実行可能であってもよい。前記制御ユニットは、所定のタイミングで、前記短絡ブレーキ動作を開始するように構成されていてもよい。前記所定のタイミングは、そのタイミングで前記短絡ブレーキ動作を開始した場合に、前記短絡ブレーキ動作を開始してから前記ブラシレスモータの電気角が１８０度進むまでの間に、前記第１相端子、前記第２相端子および前記第３相端子のそれぞれの誘起電圧の極性が反転するタイミングであってもよい。
【0013】
１つまたはそれ以上の実施形態において、前記制御ユニットは、前記短絡ブレーキ動作を実行する前に、前記第１上側スイッチング素子、前記第１下側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子、前記第３上側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子を非導通とする通電遮断動作を実行するように構成されていてもよい。前記制御ユニットは、前記通電遮断動作の実行後、前記第１相端子、前記第２相端子および前記第３相端子のうちの２つの誘起電圧が実質的に一致するタイミングで、前記短絡ブレーキ動作を開始するように構成されていてもよい。なお、ここでいう「２つの誘起電圧が実質的に一致する」とは、例えば、２つの誘起電圧が±１０％の範囲内で一致することをいう。
【0014】
１つまたはそれ以上の実施形態において、電動作業機は、ブラシレスモータと、前記ブラシレスモータを制御するモータ制御装置を備えていてもよい。前記ブラシレスモータは、複数の磁極を備えるロータと、前記ロータに対向する複数のティースを備えるステータと、前記複数のティースに巻回されており、第１相端子、第２相端子および第３相端子に印可される電圧に応じて前記複数のティースのそれぞれに磁力を発生させるコイルを備えていてもよい。前記モータ制御装置は、前記第１相端子と正極側電源電位を接続する第１上側スイッチング素子と、前記第１相端子と負極側電源電位を接続する第１下側スイッチング素子と、前記第２相端子と前記正極側電源電位を接続する第２上側スイッチング素子と、前記第２相端子と前記負極側電源電位を接続する第２下側スイッチング素子と、前記第３相端子と前記正極側電源電位を接続する第３上側スイッチング素子と、前記第３相端子と前記負極側電源電位を接続する第３下側スイッチング素子と、前記第１上側スイッチング素子、前記第１下側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子、前記第３上側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子のそれぞれを、導通および非導通の間で切替可能な制御ユニットを備えていてもよい。前記制御ユニットは、前記第１上側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子および前記第３上側スイッチング素子を非導通とし、前記第１下側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子を導通とすることで、前記ブラシレスモータに制動力を作用させる短絡ブレーキ動作を実行可能であってもよい。前記制御ユニットは、前記短絡ブレーキ動作を実行する前に、前記第１上側スイッチング素子、前記第１下側スイッチング素子、前記第２上側スイッチング素子、前記第２下側スイッチング素子、前記第３上側スイッチング素子および前記第３下側スイッチング素子を非導通とする通電遮断動作を実行するように構成されていてもよい。前記制御ユニットは、前記通電遮断動作の実行後、前記第１相端子、前記第２相端子および前記第３相端子のうちの２つの誘起電圧が実質的に一致するタイミングで、前記短絡ブレーキ動作を開始するように構成されていてもよい。
【0015】
ブラシレスモータが回転駆動されている状態から、制御ユニットが通電遮断動作を行った場合、ブラシレスモータは惰性により回転を継続し、第１相端子、第２相端子および第３相端子には、それぞれ正弦波状の誘起電圧が生じる。この場合に、第１相端子、第２相端子および第３相端子のうちの２つ（例えば第１相端子と第３相端子）の誘起電圧が一致するタイミングで短絡ブレーキ動作を開始すると、短絡ブレーキ動作を開始してから電気角が１８０度進むまでの期間において、それら２つの端子に対応する下側スイッチング素子（例えば第１下側スイッチング素子と第３下側スイッチング素子）を流れる突入電流は同程度の大きさとなり、残りの１つの端子（例えば第２相端子）に対応する下側スイッチング素子（例えば第２下側スイッチング素子）を流れる突入電流は最も小さくなる。上記の構成によれば、短絡ブレーキ動作時に、下側スイッチング素子のうちの１つに突入電流が集中して流れることを抑制することができるので、突入電流のピークを大幅に低減することができる。
【0016】
１つまたはそれ以上の実施形態において、前記モータ制御装置は、前記第１相端子、前記第２相端子および前記第３相端子のうちの前記２つの誘起電圧を比較するコンパレータをさらに備えていてもよい。前記制御ユニットは、前記通電遮断動作の実行後、前記コンパレータの出力が反転するタイミングで、前記短絡ブレーキ動作を開始するように構成されていてもよい。
【0017】
上記の構成によれば、短絡ブレーキ動作を開始するタイミングを、第１相端子、第２相端子および第３相端子のうちの２つの誘起電圧が一致するタイミングに精度よく合わせることができる。
【0018】
１つまたはそれ以上の実施形態において、前記モータ制御装置は、前記第１相端子、前記第２相端子および前記第３相端子のうちの１つの誘起電圧と基準電位を比較する第１コンパレータをさらに備えていてもよい。前記制御ユニットは、前記通電遮断動作の実行後、前記第１コンパレータの出力が反転してから前記ブラシレスモータの電気角が３０度進んだタイミングで、前記短絡ブレーキ動作を開始するように構成されていてもよい。
【0019】
ブラシレスモータが惰性によって回転している場合、第１相端子、第２相端子および第３相端子のうちの１つの誘起電圧と基準電位が一致するタイミングから、電気角が３０度進むと、第１相端子、第２相端子および第３相端子のうちの２つの誘起電圧が一致する。このため、上記の構成によれば、短絡ブレーキ動作を開始するタイミングを、第１相端子、第２相端子および第３相端子のうちの２つの誘起電圧が一致するタイミングに精度よく合わせることができる。
【0020】
１つまたはそれ以上の実施形態において、前記モータ制御装置は、前記第１相端子、前記第２相端子および前記第３相端子のうちの他の１つの誘起電圧と前記基準電位を比較する第２コンパレータをさらに備えていてもよい。前記制御ユニットは、前記通電遮断動作の実行後、前記第１コンパレータの出力が反転するタイミングと、前記第２コンパレータの出力が反転するタイミングの間の時間に基づいて、前記ブラシレスモータの電気角が３０度進むのに要する時間を特定するように構成されていてもよい。
【0021】
ブラシレスモータが惰性によって回転している場合、第１相端子、第２相端子および第３相端子のうちの１つの誘起電圧と基準電位が一致するタイミングから、電気角が６０度進むと、第１相端子、第２相端子および第３相端子のうちの他の１つの誘起電圧と基準電位が一致する。従って、第１相端子、第２相端子および第３相端子のうちの１つの誘起電圧と基準電位が一致するタイミングから、第１相端子、第２相端子および第３相端子のうちの他の１つの誘起電圧と基準電位が一致するタイミングまでの時間を計測することで、電気角が６０度進むのに要する時間を特定することができ、そこから電気角が３０度進むのに要する時間を特定することができる。上記の構成によれば、実際のブラシレスモータにおいて、電気角が３０度進むまでに要する時間を精度よく特定することができる。
【0022】
１つまたはそれ以上の実施形態において、前記ブラシレスモータは、前記ステータに対する相対的な位置が固定されており、前記ロータからの磁力の変化を検出するホール素子をさらに備えていてもよい。前記制御ユニットは、前記ホール素子の検出信号に基づいて、前記ロータの前記複数の磁極のうちの１つが前記ステータの前記複数のティースのうちの１つに対向するタイミングを特定し、当該タイミングで前記短絡ブレーキ動作を開始するように構成されていてもよい。
【0023】
ブラシレスモータが惰性により回転をしている時に、第１相端子、第２相端子および第３相端子のうちの２つの誘起電圧が一致するタイミングは、ロータの複数の磁極のうちの１つがステータの複数のティースのうちの１つに対向するタイミングでもある。上記の構成では、ホール素子を用いてロータの複数の磁極のうちの１つがステータの複数のティースのうちの１つに対向するタイミングを特定し、そのタイミングで短絡ブレーキ動作を開始する。このような構成とすることで、短絡ブレーキ動作時に、下側スイッチング素子のうちの１つに突入電流が集中して流れることを抑制することができ、突入電流のピークを大幅に低減することができる。
【0024】
（実施例１）
図１に示す電動作業機２は、直流電源４と、ブラシレスモータ６と、ホールセンサ８と、モータ制御装置１０を備えている。電動作業機２では、直流電源４から供給される電力が、モータ制御装置１０を介してブラシレスモータ６に供給される。電動作業機２は、例えばブラシレスモータ６によって工具（図示せず）を駆動してワークの加工を行う電動工具であってもよいし、ブラシレスモータ６によってファン（図示せず）や車輪（図示せず）を駆動して種々の作業を行う、電動工具以外の電動作業機であってもよい。
図１に示す電動作業機２は、直流電源４と、ブラシレスモータ６と、ホールセンサ８と、モータ制御装置１０を備えている。電動作業機２では、直流電源４から供給される電力が、モータ制御装置１０を介してブラシレスモータ６に供給される。電動作業機２は、例えばブラシレスモータ６によって工具（図示せず）を駆動してワークの加工を行う電動工具であってもよいし、ブラシレスモータ６によってファン（図示せず）や車輪（図示せず）を駆動して種々の作業を行う、電動工具以外の電動作業機であってもよい。
【0025】
例えば、図１５に示すように、電動作業機２は、草木を刈り払うために用いられる刈払機であってもよい。図１５に示す例では、電動作業機２は、支持棹５０と、支持棹５０の前端５０ａに設けられた前端ユニット５２と、支持棹５０の後端５０ｂに設けられた後端ユニット５４と、支持棹５０の中間部に設けられたループハンドル５６と、支持棹５０のループハンドル５６と後端ユニット５４の間に設けられたグリップ５８を備えている。後端ユニット５４には、直流電源４と、モータ制御装置１０（図１５では図示せず）が設けられている。前端ユニット５２には、ブラシレスモータ６（図１５では図示せず）と、ホールセンサ８（図１５では図示せず）と、コードホルダ６０が設けられている。コードホルダ６０は、ブラシレスモータ６によって回転駆動される。コードホルダ６０は、紐状のカッターコード６２を保持している。カッターコード６２の先端は、コードホルダ６０から引き出されており、コードホルダ６０とともに回転する。図１５に示す例では、電動作業機２は、高速で周回するカッターコード６２によって草木を切断する。
【0026】
図１に示すように、直流電源４は、例えばバッテリ４ａが内部に収容されており、電動作業機２に着脱可能なバッテリパックである。バッテリ４ａは、例えばリチウムイオン電池等の二次電池である。
【0027】
図２に示すように、ブラシレスモータ６は、回転軸ＲＸ周りに回転可能なロータ１２と、ロータ１２を囲うように配置されたステータ１４を備える、インナロータ型のブラシレスモータである。ロータ１２は永久磁石からなり、ロータ１２の表面にはＮ極１６ａおよびＳ極１６ｂが周方向に交互に配置されている。なお、以下の説明では、Ｎ極１６ａおよびＳ極１６ｂを総称して、単に磁極１６ともいう。ステータ１４は、コア１８と、コイル２０を備えている。コア１８は、ロータ１２に向けて突出する複数のティース１８ａを備えている。図２に示す例では、ロータ１２の表面には８つの磁極１６が配置されており、コア１８には１２本のティース１８ａが設けられている。コイル２０は、第１コイル２０ａと、第２コイル２０ｂと、第３コイル２０ｃを備えている。第１コイル２０ａと、第２コイル２０ｂと、第３コイル２０ｃは、それぞれ対応するティース１８ａに巻回されている。
【0028】
第１コイル２０ａと、第２コイル２０ｂと、第３コイル２０ｃは、図５に示すように、いわゆるデルタ結線によって接続されていてもよいし、図６に示すように、いわゆるスター結線によって接続されていてもよい。図５に示すデルタ結線の場合には、第１コイル２０ａは第１相端子６ａと第２相端子６ｂの間を接続しており、第２コイル２０ｂは第２相端子６ｂと第３相端子６ｃの間を接続しており、第３コイル２０ｃは第３相端子６ｃと第１相端子６ａの間を接続している。図６に示すスター結線の場合には、第１コイル２０ａは第１相端子６ａと中性点６ｄの間を接続しており、第２コイル２０ｂは第２相端子６ｂと中性点６ｄの間を接続しており、第３コイル２０ｃは第３相端子６ｃと中性点６ｄの間を接続している。
【0029】
なお、図１に示すように、ブラシレスモータ６には、ホールセンサ８が設けられている。ホールセンサ８は、例えば、第１ホール素子８ａ、第２ホール素子８ｂ、第３ホール素子８ｃを備えている。第１ホール素子８ａ、第２ホール素子８ｂ、第３ホール素子８ｃは、ステータ１４に対する相対的な位置が固定されており、ロータ１２の磁極１６からの磁力の変化を検出可能である。例えば、第１ホール素子８ａは、第１コイル２０ａの近傍に配置されており、第２ホール素子８ｂは、第２コイル２０ｂの近傍に配置されており、第３ホール素子８ｃは、第３コイル２０ｃの近傍に配置されている。
【0030】
図１に示すように、モータ制御装置１０は、レギュレータ２２と、スイッチ回路２４と、マイコン２６と、モータドライバ回路２８と、コンパレータ回路３０を備えている。
【0031】
レギュレータ２２は、直流電源４から供給される直流電力を所定の電圧（例えば５Ｖ）の直流電力に降圧してマイコン２６へ供給する。なお、モータ制御装置１０において、直流電源４の負極は、接地電位ＧＮＤに接続されており、直流電源４の正極は、第１電源電位ＶＤＤ１に接続されている。また、レギュレータ２２の出力は、第２電源電位ＶＤＤ２に接続されている。
【0032】
スイッチ回路２４は、電動作業機２のトリガスイッチ（図１では図示せず）に対するユーザの操作に連動して導動と非導通の間で切り換わる。スイッチ回路２４は、マイコン２６にトリガ操作信号を入力する。ユーザがトリガスイッチを操作していない場合、スイッチ回路２４は非導通となり、マイコン２６にトリガ操作信号としてオフ（例えばＨ電位）が入力される。ユーザがトリガスイッチを操作している間、スイッチ回路２４は導通となり、マイコン２６にトリガ操作信号としてオン（例えばＬ電位）が入力される。
【0033】
マイコン２６は、スイッチ回路２４から入力されるトリガ操作信号がオフからオンに切り換わると、モータドライバ回路２８を介して、ブラシレスモータ６を回転駆動する。また、マイコン２６は、スイッチ回路２４から入力されるトリガ操作信号がオンからオフに切り換わると、モータドライバ回路２８を介して、ブラシレスモータ６を停止する。
【0034】
図３に示すように、モータドライバ回路２８は、複数のスイッチング素子３３を備えている。複数のスイッチング素子３３のそれぞれは、例えばＭＯＳＦＥＴである。複数のスイッチング素子３３は、第１上側スイッチング素子３２ａと、第１下側スイッチング素子３４ａと、第２上側スイッチング素子３２ｂと、第２下側スイッチング素子３４ｂと、第３上側スイッチング素子３２ｃと、第３下側スイッチング素子３４ｃを備えている。以下の説明では、第１上側スイッチング素子３２ａと、第２上側スイッチング素子３２ｂと、第３上側スイッチング素子３２ｃを総称して単に上側スイッチング素子３２ともいい、第１下側スイッチング素子３４ａと、第２下側スイッチング素子３４ｂと、第３下側スイッチング素子３４ｃを総称して下側スイッチング素子３４ともいう。第１上側スイッチング素子３２ａは、第１電源電位ＶＤＤ１とブラシレスモータ６の第１相端子６ａを接続しており、第１下側スイッチング素子３４ａは、接地電位ＧＮＤとブラシレスモータ６の第１相端子６ａを接続している。第２上側スイッチング素子３２ｂは、第１電源電位ＶＤＤ１とブラシレスモータ６の第２相端子６ｂを接続しており、第２下側スイッチング素子３４ｂは、接地電位ＧＮＤとブラシレスモータ６の第２相端子６ｂを接続している。第３上側スイッチング素子３２ｃは、第１電源電位ＶＤＤ１とブラシレスモータ６の第３相端子６ｃを接続しており、第３下側スイッチング素子３４ｃは、接地電位ＧＮＤとブラシレスモータ６の第３相端子６ｃを接続している。
【0035】
マイコン２６は、複数のスイッチング素子３３のそれぞれの導通および非導通を切り替えることによって、ブラシレスモータ６の第１コイル２０ａ、第２コイル２０ｂ、第３コイル２０ｃに印加される電圧を制御する。これによって、ステータ１４のティース１８ａのそれぞれに生じる磁力が変化し、ロータ１２がステータ１４に対して回転する。マイコン２６は、ホールセンサ８の検出信号からロータ１２のステータ１４に対する回転角度を特定し、それに応じて、複数のスイッチング素子３３のそれぞれの導通および非導通を切り換えるタイミングを制御することで、ブラシレスモータ６を所望の回転数で回転させることができる。
【0036】
マイコン２６が、ブラシレスモータ６を回転駆動中に、複数のスイッチング素子３３を全て非導通とすると、直流電源４からブラシレスモータ６への電力の供給が遮断される。このようなマイコン２６の動作を通電遮断動作ともいう。図７に示すように、マイコン２６が通電遮断動作を行った場合でも、ブラシレスモータ６は惰性によってそのまま回転を継続し、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂ、第３相端子６ｃには正弦波状の誘起電圧が生じる。この際に、第１相端子６ａと、第２相端子６ｂと、第３相端子６ｃの振幅中心電位（以下では基準電位ともいう）が不定とならないように、モータ制御装置１０には、図１に示す抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５が設けられている。図５、図６に示すように、抵抗器Ｒ１は、第１電源電位ＶＤＤ１と基準電位ＶＲＥＦの間を接続しており、抵抗器Ｒ２は、接地電位ＧＮＤと基準電位ＶＲＥＦの間を接続しており、抵抗器Ｒ３は、第１相端子６ａと基準電位ＶＲＥＦの間を接続しており、抵抗器Ｒ４は、第２相端子６ｂと基準電位ＶＲＥＦの間を接続しており、抵抗器Ｒ５は、第３相端子６ｃと基準電位ＶＲＥＦの間を接続している。本実施例では、抵抗器Ｒ１の抵抗値と、抵抗器Ｒ２の抵抗値は、略同一である。抵抗器Ｒ３の抵抗値と、抵抗器Ｒ４の抵抗値と、抵抗器Ｒ５の抵抗値は、略同一である。抵抗器Ｒ１の抵抗値は、抵抗器Ｒ３の抵抗値よりも十分に小さく、例えば１／１０以下である。
【0037】
上述したように、マイコン２６が通電遮断動作を行った場合でも、ブラシレスモータ６は惰性によってそのまま回転を継続する。このため、マイコン２６は、ブラシレスモータ６を停止させる際には、通電遮断動作を行った後に、第１上側スイッチング素子３２ａと、第２上側スイッチング素子３２ｂと、第３上側スイッチング素子３２ｃを全て非導通とし、第１下側スイッチング素子３４ａと、第２下側スイッチング素子３４ｂと、第３下側スイッチング素子３４ｃを、全て導通とする。この場合、ブラシレスモータ６の第１相端子６ａと、第２相端子６ｂと、第３相端子６ｃが全て接地電位ＧＮＤに維持されることで、ステータ１４からロータ１２に大きな制動力が作用し、ブラシレスモータ６の回転が速やかに停止する。このようなマイコン２６の動作を、短絡ブレーキ動作ともいう。
【0038】
図８に示すように、上記のような短絡ブレーキ動作の実行時には、第１下側スイッチング素子３４ａと、第２下側スイッチング素子３４ｂと、第３下側スイッチング素子３４ｃのそれぞれに、突入電流が流れる。この突入電流に大きなピークが存在すると、その突入電流が流れる下側スイッチング素子３４での発熱量が増大して、その下側スイッチング素子３４が過熱されるおそれがある。
【0039】
図９に示すように、第１下側スイッチング素子３４ａと、第２下側スイッチング素子３４ｂと、第３下側スイッチング素子３４ｃにおける突入電流のピークの大きさは、短絡ブレーキ動作を開始した時点でのロータ１２の回転角度に応じて変化する。これは、短絡ブレーキ動作を開始した時点でのロータ１２の回転角度に応じて、短絡ブレーキ動作を実行している間の第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃでの誘起電圧の挙動が変化し、それに応じて第１下側スイッチング素子３４ａ、第２下側スイッチング素子３４ｂおよび第３下側スイッチング素子３４ｃを流れる突入電流の挙動が変化するためと考えられる。
【0040】
短絡ブレーキ動作時の下側スイッチング素子３４への突入電流のピークは、短絡ブレーキ動作を開始してから電気角が１８０度進むまでの期間において生じる。図１０に例示するように、この期間において、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのうちの何れかで、誘起電圧の極性が反転しない場合、その端子に対応する下側スイッチング素子３４には同じ方向の突入電流が流れ続けることとなり、その下側スイッチング素子３４において突入電流の大きなピークが生じる。これに対して、図１１に例示するように、短絡ブレーキ動作を開始してから電気角が１８０度進むまでの期間において、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのそれぞれで、誘起電圧の極性が反転する場合、それぞれの下側スイッチング素子３４に流れる突入電流の向きが反転するので、それぞれの下側スイッチング素子３４の突入電流のピークを抑制することができる。
【0041】
特に、図１１に示すように、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂ、第３相端子６ｃのうちの２つ（図１１の例では、第１相端子６ａと第３相端子６ｃ）の誘起電圧が一致するタイミングで短絡ブレーキ動作を開始すると、短絡ブレーキ動作を開始してから電気角が１８０度進むまでの期間において、それら２つの端子に対応する下側スイッチング素子３４（例えば第１下側スイッチング素子３４ａと第３下側スイッチング素子３４ｃ）を流れる突入電流は同程度の大きさとなり、残りの１つの端子（例えば第２相端子６ｂ）に対応する下側スイッチング素子３４（例えば第２下側スイッチング素子３４ｂ）を流れる突入電流は最も小さくなる。このようなタイミングで短絡ブレーキ動作を開始することができれば、短絡ブレーキ動作時に、下側スイッチング素子３４のうちの１つに突入電流が集中して流れることを抑制することができるので、突入電流のピークを大幅に低減することができる。本実施例のモータ制御装置１０では、コンパレータ回路３０を利用して、上記のようなタイミングを検出する。
【0042】
図４に示すように、コンパレータ回路３０は、第１コンパレータ３０ａと、第２コンパレータ３０ｂと、第３コンパレータ３０ｃを備えている。第１コンパレータ３０ａと、第２コンパレータ３０ｂと、第３コンパレータ３０ｃは、例えばオペアンプである。第１コンパレータ３０ａと、第２コンパレータ３０ｂと、第３コンパレータ３０ｃは、いずれも、正側電源端子が第１電源電位ＶＤＤ１に接続されており、負側電源端子が接地電位ＧＮＤに接続されている。第１コンパレータ３０ａでは、非反転入力端子はブラシレスモータ６の第１相端子６ａに接続されており、反転入力端子はブラシレスモータ６の第２相端子６ｂに接続されており、出力端子は第１コンパレータ出力としてマイコン２６に接続されている。第２コンパレータ３０ｂでは、非反転入力端子はブラシレスモータ６の第２相端子６ｂに接続されており、反転入力端子はブラシレスモータ６の第３相端子６ｃに接続されており、出力端子は第２コンパレータ出力としてマイコン２６に接続されている。第３コンパレータ３０ｃでは、非反転入力端子はブラシレスモータ６の第３相端子６ｃに接続されており、反転入力端子はブラシレスモータ６の第１相端子６ａに接続されており、出力端子は第３コンパレータ出力としてマイコン２６に接続されている。
【0043】
図７に示すように、第１コンパレータ３０ａからマイコン２６に入力される第１コンパレータ出力は、第１相端子６ａの電圧が第２相端子６ｂの電圧よりも大きい場合にＨ電位となり、第１相端子６ａの電圧が第２相端子６ｂの電圧よりも小さい場合にＬ電位となる。第２コンパレータ３０ｂからマイコン２６に入力される第２コンパレータ出力は、第２相端子６ｂの電圧が第３相端子６ｃの電圧よりも大きい場合にＨ電位となり、第２相端子６ｂの電圧が第３相端子６ｃの電圧よりも小さい場合にＬ電位となる。第３コンパレータ３０ｃからマイコン２６に入力される第３コンパレータ出力は、第３相端子６ｃの電圧が第１相端子６ａの電圧よりも大きい場合にＨ電位となり、第３相端子６ｃの電圧が第１相端子６ａの電圧よりも小さい場合にＬ電位となる。
【0044】
本実施例のモータ制御装置１０では、マイコン２６は、第１コンパレータ出力、第２コンパレータ出力および第３コンパレータ出力のうちの１つが反転するタイミングＴ１、すなわち、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのうちの２つが同電位となるタイミングＴ１で、短絡ブレーキ動作を開始する。このようなタイミングＴ１で短絡ブレーキ動作を開始することで、短絡ブレーキ動作を開始してから電気角が１８０度進む期間において、下側スイッチング素子３４のうちの１つに突入電流が集中して流れることを抑制することができ、突入電流のピークを低減することができる。
【0045】
上記のように、第１コンパレータ３０ａと、第２コンパレータ３０ｂと、第３コンパレータ３０ｃによって、ブラシレスモータ６が惰性によって回転している時の、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのうちの２つの誘起電圧が一致するタイミングを検出する構成では、そのタイミングでの誘起電圧が第１コンパレータ３０ａと、第２コンパレータ３０ｂと、第３コンパレータ３０ｃで検出可能な範囲に入っている必要がある。本実施例では、第１コンパレータ３０ａと、第２コンパレータ３０ｂと、第３コンパレータ３０ｃのそれぞれについて、正側電源端子が第１電源電位ＶＤＤ１に接続されており、負側電源端子が接地電位ＧＮＤに接続されている。また、抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５によって、ブラシレスモータ６の基準電位ＶＲＥＦが、第１電源電位ＶＤＤ１と接地電位ＧＮＤの中間の電位に設定されている。このような構成とすることによって、第１コンパレータ３０ａと、第２コンパレータ３０ｂと、第３コンパレータ３０ｃによって、ブラシレスモータ６が惰性によって回転している時の、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのうちの２つの誘起電圧が一致するタイミングを検出することができる。
【0046】
なお、マイコン２６が、ホールセンサ８からの検出信号によって、複数のティース１８ａのうちの１つの中心位置と、複数の磁極１６のうちの１つの最大磁束密度を有する位置が対向するタイミングを特定可能な場合には、マイコン２６は、そのタイミングで短絡ブレーキ動作を開始してもよい。このようなタイミングで短絡ブレーキ動作を開始することでも、短絡ブレーキ動作を開始してから電気角が１８０度進む期間において、下側スイッチング素子３４のうちの１つに突入電流が集中して流れることを抑制することができ、突入電流のピークを低減することができる。このような構成とする場合には、コンパレータ回路３０を設けることなく、突入電流のピークを低減できるタイミングで、マイコン２６が短絡ブレーキ動作を開始することができる。なお、上記のようなタイミングは、第１コイル２０ａが巻回されたティース１８ａと、第２コイル２０ｂが巻回されたティース１８ａと、第３コイル２０ｃが巻回されたティース１８ａのうちの２つの磁束変化量の絶対値が同じとなるタイミングということもできる。
【0047】
（実施例２）
図１２に示す電動作業機１０２は、実施例１の電動作業機２と略同様の構成を備えている。電動作業機１０２は、モータ制御装置１０の代わりに、モータ制御装置１０４を備えている。モータ制御装置１０４は、コンパレータ回路３０の代わりに、コンパレータ回路１０６を備えている。また、電動作業機１０２は、ホールセンサ８を備えていない。代わりに、本実施例の電動作業機１０２では、モータ制御装置１０４のマイコン２６は、コンパレータ回路１０６を利用して、ロータ１２の回転角度を特定する。
図１２に示す電動作業機１０２は、実施例１の電動作業機２と略同様の構成を備えている。電動作業機１０２は、モータ制御装置１０の代わりに、モータ制御装置１０４を備えている。モータ制御装置１０４は、コンパレータ回路３０の代わりに、コンパレータ回路１０６を備えている。また、電動作業機１０２は、ホールセンサ８を備えていない。代わりに、本実施例の電動作業機１０２では、モータ制御装置１０４のマイコン２６は、コンパレータ回路１０６を利用して、ロータ１２の回転角度を特定する。
【0048】
図１３に示すように、コンパレータ回路１０６は、第１コンパレータ１０６ａと、第２コンパレータ１０６ｂと、第３コンパレータ１０６ｃを備えている。第１コンパレータ１０６ａと、第２コンパレータ１０６ｂと、第３コンパレータ１０６ｃは、例えばオペアンプである。第１コンパレータ１０６ａと、第２コンパレータ１０６ｂと、第３コンパレータ１０６ｃは、いずれも、正側電源端子が第１電源電位ＶＤＤ１に接続されており、負側電源端子が接地電位ＧＮＤに接続されている。第１コンパレータ１０６ａでは、非反転入力端子はブラシレスモータ６の第１相端子６ａに接続されており、反転入力端子はブラシレスモータ６の基準電位ＶＲＥＦに接続されており、出力端子は第１コンパレータ出力としてマイコン２６に接続されている。第２コンパレータ１０６ｂでは、非反転入力端子はブラシレスモータ６の第２相端子６ｂに接続されており、反転入力端子はブラシレスモータ６の基準電位ＶＲＥＦに接続されており、出力端子は第２コンパレータ出力としてマイコン２６に接続されている。第３コンパレータ１０６ｃでは、非反転入力端子はブラシレスモータ６の第３相端子６ｃに接続されており、反転入力端子はブラシレスモータ６の基準電位ＶＲＥＦに接続されており、出力端子は第３コンパレータ出力としてマイコン２６に接続されている。
【0049】
図１４に示すように、第１コンパレータ１０６ａからマイコン２６に入力される第１コンパレータ出力は、第１相端子６ａの電圧が基準電位ＶＲＥＦよりも大きい場合にＨ電位となり、第１相端子６ａの電圧が基準電位ＶＲＥＦよりも小さい場合にＬ電位となる。第２コンパレータ３０ｂからマイコン２６に入力される第２コンパレータ出力は、第２相端子６ｂの電圧が基準電位ＶＲＥＦよりも大きい場合にＨ電位となり、第２相端子６ｂの電圧が基準電位ＶＲＥＦよりも小さい場合にＬ電位となる。第３コンパレータ３０ｃからマイコン２６に入力される第３コンパレータ出力は、第３相端子６ｃの電圧が基準電位ＶＲＥＦよりも大きい場合にＨ電位となり、第３相端子６ｃの電圧が基準電位ＶＲＥＦよりも小さい場合にＬ電位となる。
【0050】
本実施例の電動作業機１０２では、マイコン２６は、第１コンパレータ出力、第２コンパレータ出力および第３コンパレータ出力のうちの１つが反転するタイミングＴ０、すなわち、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのうちの１つの誘起電圧が基準電位と一致するタイミングＴ０を検出可能である。マイコン２６が通電遮断動作を実行し、ブラシレスモータ６が惰性によって回転している場合、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのうちの１つの誘起電圧と基準電位が一致するタイミングから、電気角が３０度進むと、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのうちの２つの誘起電圧が一致する。そこで、本実施例の電動作業機１０２では、マイコン２６は、上記のタイミングＴ０から、電気角が３０度進むのに要する時間ΔＴが経過したタイミングＴ１で、短絡ブレーキ動作を開始する。
【0051】
まず、マイコン２６は、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのうちの１つの誘起電圧が基準電位と一致するタイミングＴ０’から、次に第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのうちの別の１つの誘起電圧が基準電位と一致するタイミングＴ０’’までの時間２×ΔＴを計測する。ここで計測される時間２×ΔＴは、電気角が６０度進むのに要する時間である。次いで、マイコン２６は、電気角が６０度進むのに要する時間２×ΔＴから、電気角が３０度進むのに要する時間ΔＴを特定する。そして、マイコン２６は、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのうちの１つの誘起電圧が基準電位と一致するタイミングＴ０から、電気角が３０度進むのに要する時間ΔＴが経過したタイミングＴ１で、短絡ブレーキ動作を開始する。このようなタイミングＴ１で短絡ブレーキ動作を開始することで、短絡ブレーキ動作を開始してから電気角が１８０度進む期間において、下側スイッチング素子３４のうちの１つに突入電流が集中して流れることを抑制することができ、突入電流のピークを低減することができる。
【0052】
なお、上記の各実施例において、直流電源４は、直流電力を供給する電源であればどのようなものであってもよい。例えば、直流電源４のバッテリ４ａは、二次電池以外の電池であってもよい。あるいは、直流電源４は、バッテリ４ａが内部に収容されており、電動作業機２に対して着脱不能なバッテリ収容部であってもよい。あるいは、直流電源４は、外部の交流電源（図示せず）から供給される交流電力を直流電力に変換する電源回路であってもよい。
【0053】
ブラシレスモータ６は、インナロータ型のブラシレスモータでなくてもよく、アウタロータ型のブラシレスモータであってもよい。ロータ１２の磁極１６の個数は、８つより少なくてもよいし、多くてもよい。ステータ１４のティース１８ａの個数は、１２本より少なくてもよいし、多くてもよい。
【0054】
以上のように、１つまたはそれ以上の実施形態において、電動作業機２は、ブラシレスモータ６と、ブラシレスモータ６を制御するモータ制御装置１０，１０４を備えていてもよい。ブラシレスモータ６は、複数の磁極１６を備えるロータ１２と、ロータ１２に対向する複数のティース１８ａを備えるステータ１４と、複数のティース１８ａに巻回されており、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃに印可される電圧に応じて複数のティース１８ａのそれぞれに磁力を発生させるコイル２０を備えていてもよい。モータ制御装置１０，１０４は、第１相端子６ａと第１電源電位ＶＤＤ１（正極側電源電位の例）を接続する第１上側スイッチング素子３２ａと、第１相端子６ａと接地電位ＧＮＤ（負極側電源電位の例）を接続する第１下側スイッチング素子３４ａと、第２相端子６ｂと第１電源電位ＶＤＤ１を接続する第２上側スイッチング素子３２ｂと、第２相端子６ｂと接地電位ＧＮＤを接続する第２下側スイッチング素子３４ｂと、第３相端子６ｃと第１電源電位ＶＤＤ１を接続する第３上側スイッチング素子３２ｃと、第３相端子６ｃと接地電位ＧＮＤを接続する第３下側スイッチング素子３４ｃと、第１上側スイッチング素子３２ａ、第１下側スイッチング素子３４ａ、第２上側スイッチング素子３２ｂ、第２下側スイッチング素子３４ｂ、第３上側スイッチング素子３２ｃおよび第３下側スイッチング素子３４ｃのそれぞれを、導通および非導通の間で切替可能なマイコン２６（制御ユニットの例）を備えていてもよい。マイコン２６は、第１上側スイッチング素子３２ａ、第２上側スイッチング素子３２ｂおよび第３上側スイッチング素子３２ｃを非導通とし、第１下側スイッチング素子３４ａ、第２下側スイッチング素子３４ｂおよび第３下側スイッチング素子３４ｃを導通とすることで、ブラシレスモータ６に制動力を作用させる短絡ブレーキ動作を実行可能であってもよい。マイコン２６は、所定のタイミングで、短絡ブレーキ動作を開始するように構成されていてもよい。所定のタイミングは、そのタイミングで短絡ブレーキ動作を開始した場合に、短絡ブレーキ動作を開始してからブラシレスモータ６の電気角が１８０度進むまでの間に、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのそれぞれの誘起電圧の極性が反転するタイミングであってもよい。
【0055】
１つまたはそれ以上の実施形態において、モータ制御装置１０，１０４は、ブラシレスモータ６を制御するように構成されていてもよい。ブラシレスモータ６は、複数の磁極１６を備えるロータ１２と、ロータ１２に対向する複数のティース１８ａを備えるステータ１４と、複数のティース１８ａに巻回されており、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃに印可される電圧に応じて複数のティース１８ａのそれぞれに磁力を発生させるコイル２０を備えていてもよい。モータ制御装置１０，１０４は、第１相端子６ａと第１電源電位ＶＤＤ１（正極側電源電位の例）を接続する第１上側スイッチング素子３２ａと、第１相端子６ａと接地電位ＧＮＤ（負極側電源電位の例）を接続する第１下側スイッチング素子３４ａと、第２相端子６ｂと第１電源電位ＶＤＤ１を接続する第２上側スイッチング素子３２ｂと、第２相端子６ｂと接地電位ＧＮＤを接続する第２下側スイッチング素子３４ｂと、第３相端子６ｃと第１電源電位ＶＤＤ１を接続する第３上側スイッチング素子３２ｃと、第３相端子６ｃと接地電位ＧＮＤを接続する第３下側スイッチング素子３４ｃと、第１上側スイッチング素子３２ａ、第１下側スイッチング素子３４ａ、第２上側スイッチング素子３２ｂ、第２下側スイッチング素子３４ｂ、第３上側スイッチング素子３２ｃおよび第３下側スイッチング素子３４ｃのそれぞれを、導通および非導通の間で切替可能なマイコン２６（制御ユニットの例）を備えていてもよい。マイコン２６は、第１上側スイッチング素子３２ａ、第２上側スイッチング素子３２ｂおよび第３上側スイッチング素子３２ｃを非導通とし、第１下側スイッチング素子３４ａ、第２下側スイッチング素子３４ｂおよび第３下側スイッチング素子３４ｃを導通とすることで、ブラシレスモータ６に制動力を作用させる短絡ブレーキ動作を実行可能であってもよい。マイコン２６は、所定のタイミングで、短絡ブレーキ動作を開始するように構成されていてもよい。所定のタイミングは、そのタイミングで短絡ブレーキ動作を開始した場合に、短絡ブレーキ動作を開始してからブラシレスモータ６の電気角が１８０度進むまでの間に、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのそれぞれの誘起電圧の極性が反転するタイミングであってもよい。
【0056】
上記の構成によれば、短絡ブレーキ動作の開始からブラシレスモータ６の電気角が１８０度進むまでの間に、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのそれぞれの誘起電圧の極性が反転するタイミングで、短絡ブレーキ動作を開始するので、短絡ブレーキ動作時の突入電流のピークを低減することができる。
【0057】
１つまたはそれ以上の実施形態において、マイコン２６は、短絡ブレーキ動作を実行する前に、第１上側スイッチング素子３２ａ、第１下側スイッチング素子３４ａ、第２上側スイッチング素子３２ｂ、第２下側スイッチング素子３４ｂ、第３上側スイッチング素子３２ｃおよび第３下側スイッチング素子３４ｃを非導通とする通電遮断動作を実行するように構成されていてもよい。マイコン２６は、通電遮断動作の実行後、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのうちの２つの誘起電圧が実質的に一致するタイミングで、短絡ブレーキ動作を開始するように構成されていてもよい。
【0058】
１つまたはそれ以上の実施形態において、電動作業機２は、ブラシレスモータ６と、ブラシレスモータ６を制御するモータ制御装置１０，１０４を備えていてもよい。ブラシレスモータ６は、複数の磁極１６を備えるロータ１２と、ロータ１２に対向する複数のティース１８ａを備えるステータ１４と、複数のティース１８ａに巻回されており、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃに印可される電圧に応じて複数のティース１８ａのそれぞれに磁力を発生させるコイル２０を備えていてもよい。モータ制御装置１０，１０４は、第１相端子６ａと第１電源電位ＶＤＤ１（正極側電源電位の例）を接続する第１上側スイッチング素子３２ａと、第１相端子６ａと接地電位ＧＮＤ（負極側電源電位の例）を接続する第１下側スイッチング素子３４ａと、第２相端子６ｂと第１電源電位ＶＤＤ１を接続する第２上側スイッチング素子３２ｂと、第２相端子６ｂと接地電位ＧＮＤを接続する第２下側スイッチング素子３４ｂと、第３相端子６ｃと第１電源電位ＶＤＤ１を接続する第３上側スイッチング素子３２ｃと、第３相端子６ｃと接地電位ＧＮＤを接続する第３下側スイッチング素子３４ｃと、第１上側スイッチング素子３２ａ、第１下側スイッチング素子３４ａ、第２上側スイッチング素子３２ｂ、第２下側スイッチング素子３４ｂ、第３上側スイッチング素子３２ｃおよび第３下側スイッチング素子３４ｃのそれぞれを、導通および非導通の間で切替可能なマイコン２６（制御ユニットの例）を備えていてもよい。マイコン２６は、第１上側スイッチング素子３２ａ、第２上側スイッチング素子３２ｂおよび第３上側スイッチング素子３２ｃを非導通とし、第１下側スイッチング素子３４ａ、第２下側スイッチング素子３４ｂおよび第３下側スイッチング素子３４ｃを導通とすることで、ブラシレスモータ６に制動力を作用させる短絡ブレーキ動作を実行可能であってもよい。マイコン２６は、短絡ブレーキ動作を実行する前に、第１上側スイッチング素子３２ａ、第１下側スイッチング素子３４ａ、第２上側スイッチング素子３２ｂ、第２下側スイッチング素子３４ｂ、第３上側スイッチング素子３２ｃおよび第３下側スイッチング素子３４ｃを非導通とする通電遮断動作を実行するように構成されていてもよい。マイコン２６は、通電遮断動作の実行後、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのうちの２つの誘起電圧が実質的に一致するタイミングで、短絡ブレーキ動作を開始するように構成されていてもよい。
【0059】
上記の構成によれば、短絡ブレーキ動作時に、下側スイッチング素子３４のうちの１つに突入電流が集中して流れることを抑制することができるので、突入電流のピークを大幅に低減することができる。
【0060】
１つまたはそれ以上の実施形態において、モータ制御装置１０は、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのうちの２つの誘起電圧を比較する、第１コンパレータ３０ａ、第２コンパレータ３０ｂおよび第３コンパレータ３０ｃのうちの１つ（コンパレータの例）をさらに備えていてもよい。マイコン２６は、通電遮断動作の実行後、第１コンパレータ３０ａ、第２コンパレータ３０ｂまたは第３コンパレータ３０ｃのうちの１つの出力が反転するタイミングで、短絡ブレーキ動作を開始するように構成されていてもよい。
【0061】
上記の構成によれば、短絡ブレーキ動作を開始するタイミングを、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのうちの２つの誘起電圧が一致するタイミングに精度よく合わせることができる。
【0062】
１つまたはそれ以上の実施形態において、モータ制御装置１０４は、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのうちの１つの誘起電圧と基準電位を比較する、第１コンパレータ１０６ａ、第２コンパレータ１０６ｂおよび第３コンパレータ１０６ｃのうちの１つ（第１コンパレータの例）をさらに備えていてもよい。マイコン２６は、通電遮断動作の実行後、第１コンパレータ１０６ａ、第２コンパレータ１０６ｂおよび第３コンパレータ１０６ｃのうちの１つの出力が反転してからブラシレスモータ６の電気角が３０度進んだタイミングで、短絡ブレーキ動作を開始するように構成されていてもよい。
【0063】
ブラシレスモータ６が惰性によって回転している場合、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのうちの１つの誘起電圧と基準電位が一致するタイミングから、電気角が３０度進むと、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのうちの２つの誘起電圧が一致する。このため、上記の構成によれば、短絡ブレーキ動作を開始するタイミングを、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのうちの２つの誘起電圧が一致するタイミングに精度よく合わせることができる。
【0064】
１つまたはそれ以上の実施形態において、モータ制御装置１０４は、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのうちの他の１つの誘起電圧と基準電位を比較する、第１コンパレータ１０６ａ、第２コンパレータ１０６ｂおよび第３コンパレータ１０６ｃのうちの他の１つ（第２コンパレータの例）をさらに備えていてもよい。マイコン２６は、通電遮断動作の実行後、第１コンパレータ１０６ａ、第２コンパレータ１０６ｂおよび第３コンパレータ１０６ｃのうちの１つの出力が反転するタイミングと、第１コンパレータ１０６ａ、第２コンパレータ１０６ｂおよび第３コンパレータ１０６ｃのうちの他の１つの出力が反転するタイミングの間の時間に基づいて、ブラシレスモータ６の電気角が３０度進むのに要する時間を特定するように構成されていてもよい。
【0065】
ブラシレスモータ６が惰性によって回転している場合、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのうちの１つの誘起電圧と基準電位が一致するタイミングから、電気角が６０度進むと、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのうちの他の１つの誘起電圧と基準電位が一致する。従って、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのうちの１つの誘起電圧と基準電位が一致するタイミングから、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのうちの他の１つの誘起電圧と基準電位が一致するタイミングまでの時間を計測することで、電気角が６０度進むのに要する時間を特定することができ、そこから電気角が３０度進むのに要する時間を特定することができる。上記の構成によれば、実際のブラシレスモータ６において、電気角が３０度進むまでに要する時間を精度よく特定することができる。
【0066】
１つまたはそれ以上の実施形態において、ブラシレスモータ６は、ステータ１４に対する相対的な位置が固定されており、ロータ１２からの磁力の変化を検出する第１ホール素子８ａ、第２ホール素子８ｂおよび第３ホール素子８ｃ（ホール素子の例）をさらに備えていてもよい。マイコン２６は、第１ホール素子８ａ、第２ホール素子８ｂおよび第３ホール素子８ｃの検出信号に基づいて、ロータ１２の複数の磁極１６のうちの１つがステータ１４の複数のティース１８ａのうちの１つに対向するタイミングを特定し、当該タイミングで短絡ブレーキ動作を開始するように構成されていてもよい。
【0067】
ブラシレスモータ６が惰性により回転をしている時に、第１相端子６ａ、第２相端子６ｂおよび第３相端子６ｃのうちの２つの誘起電圧が一致するタイミングは、ロータ１２の複数の磁極１６のうちの１つがステータ１４の複数のティース１８ａのうちの１つに対向するタイミングでもある。上記の構成では、第１ホール素子８ａ、第２ホール素子８ｂおよび第３ホール素子８ｃを用いてロータ１２の複数の磁極１６のうちの１つがステータ１４の複数のティース１８ａのうちの１つに対向するタイミングを特定し、そのタイミングで短絡ブレーキ動作を開始する。このような構成とすることで、短絡ブレーキ動作時に、下側スイッチング素子３４のうちの１つに突入電流が集中して流れることを抑制することができ、突入電流のピークを大幅に低減することができる。
【0068】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【0069】
２ ：電動作業機
４ ：直流電源
４ａ ：バッテリ
６ ：ブラシレスモータ
６ａ ：第１相端子
６ｂ ：第２相端子
６ｃ ：第３相端子
６ｄ ：中性点
８ ：ホールセンサ
８ａ ：第１ホール素子
８ｂ ：第２ホール素子
８ｃ ：第３ホール素子
１０ ：モータ制御装置
１２ ：ロータ
１４ ：ステータ
１６ ：磁極
１６ａ ：Ｎ極
１６ｂ ：Ｓ極
１８ ：コア
１８ａ ：ティース
２０ ：コイル
２０ａ ：第１コイル
２０ｂ ：第２コイル
２０ｃ ：第３コイル
２２ ：レギュレータ
２４ ：スイッチ回路
２６ ：マイコン
２８ ：モータドライバ回路
３０ ：コンパレータ回路
３０ａ ：第１コンパレータ
３０ｂ ：第２コンパレータ
３０ｃ ：第３コンパレータ
３２ ：上側スイッチング素子
３２ａ ：第１上側スイッチング素子
３２ｂ ：第２上側スイッチング素子
３２ｃ ：第３上側スイッチング素子
３３ ：スイッチング素子
３４ ：下側スイッチング素子
３４ａ ：第１下側スイッチング素子
３４ｂ ：第２下側スイッチング素子
３４ｃ ：第３下側スイッチング素子
５０ ：支持棹
５０ａ ：前端
５０ｂ ：後端
５２ ：前端ユニット
５４ ：後端ユニット
５６ ：ループハンドル
５８ ：グリップ
６０ ：コードホルダ
６２ ：カッターコード
１０２ ：電動作業機
１０４ ：モータ制御装置
１０６ ：コンパレータ回路
１０６ａ ：第１コンパレータ
１０６ｂ ：第２コンパレータ
１０６ｃ ：第３コンパレータ
４ ：直流電源
４ａ ：バッテリ
６ ：ブラシレスモータ
６ａ ：第１相端子
６ｂ ：第２相端子
６ｃ ：第３相端子
６ｄ ：中性点
８ ：ホールセンサ
８ａ ：第１ホール素子
８ｂ ：第２ホール素子
８ｃ ：第３ホール素子
１０ ：モータ制御装置
１２ ：ロータ
１４ ：ステータ
１６ ：磁極
１６ａ ：Ｎ極
１６ｂ ：Ｓ極
１８ ：コア
１８ａ ：ティース
２０ ：コイル
２０ａ ：第１コイル
２０ｂ ：第２コイル
２０ｃ ：第３コイル
２２ ：レギュレータ
２４ ：スイッチ回路
２６ ：マイコン
２８ ：モータドライバ回路
３０ ：コンパレータ回路
３０ａ ：第１コンパレータ
３０ｂ ：第２コンパレータ
３０ｃ ：第３コンパレータ
３２ ：上側スイッチング素子
３２ａ ：第１上側スイッチング素子
３２ｂ ：第２上側スイッチング素子
３２ｃ ：第３上側スイッチング素子
３３ ：スイッチング素子
３４ ：下側スイッチング素子
３４ａ ：第１下側スイッチング素子
３４ｂ ：第２下側スイッチング素子
３４ｃ ：第３下側スイッチング素子
５０ ：支持棹
５０ａ ：前端
５０ｂ ：後端
５２ ：前端ユニット
５４ ：後端ユニット
５６ ：ループハンドル
５８ ：グリップ
６０ ：コードホルダ
６２ ：カッターコード
１０２ ：電動作業機
１０４ ：モータ制御装置
１０６ ：コンパレータ回路
１０６ａ ：第１コンパレータ
１０６ｂ ：第２コンパレータ
１０６ｃ ：第３コンパレータ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】