专利名称：二轮电动车的制作方法
技术领域：
本发明涉及构成为将三相交流电动机所产生的驱动力传递至驱动轮的二轮电动车。
背景技术：
专利文献I公开了一种电动车辆的驾驶控制装置，该驾驶控制装置利用以蓄电池为电源的电动机驱动车轮，并且通过再生制动对上述蓄电池充电。该驾驶控制装置基于加速器开度、车速等驾驶信息来判断是行驶模式还是制动模式。驾驶控制装置在制动模式时进行使电动机在发电区域工作的再生动作。在再生动作中，求出对应于加速器开度和车速的再生电流指令值，基于该指令值驱动电动机驱动电路。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平11-215610号公报(段落0018)
发明内容
用于解决课题的技术方案专利文献I所记载的现有技术，由于根据加速器开度和车速设定再生电流指令值，所以有可能无法确保充分的再生量。本申请发明人为了解决这个课题，考虑了使再生电流指令值不依赖于加速器开度和车速而保持一定的方案。但是，本申请发明人发现这个解决方案会伴随出现其他的课题。也就是说，伴随电动机的减速出现的制动扭矩的增大。若具体说明，就是当在将再生电流指令值保持为一定的状态下电动机的旋转速度减少时，对应于此制动扭矩增大。因此，将这样的结构应用于二轮电动车时，骑乘人就会在减速时强烈地感觉到制动扭矩的变化，因此乘车感变差。因而，在二轮电动车中，确保充分的再生量并且减少制动扭矩的变化来提高乘车感是本申请发明人发现的未解决的课题。本发明提供一种具有驱动轮的二轮电动车。该二轮电动车包括:蓄电池；三相交流电动机；控制从上述蓄电池向上述电动机的电流供给的电动机控制器；由骑乘人操作的加速器操作器；检测上述加速器操作器的操作量的加速器操作检测单元；由骑乘人操作的制动操作器；和检测有无上述制动操作器的操作的制动操作检测单元。上述电动机构成为具有改变励磁的强度的励磁可变单元，当从上述蓄电池供给电流时产生要传递至上述驱动轮的驱动力，在上述驱动轮通过外力而旋转时产生再生电流。上述电动机控制器包括:再生控制单元，在由上述加速器操作检测单元检测出预定的加速器操作时，和在由上述制动操作检测单元检测出上述制动操作器的操作时，执行将上述电动机产生的再生电流供给至上述蓄电池的再生动作；和再生量设定单元，在由上述加速器操作检测单元检测出预定的加速器操作时，将作为上述再生电流的最大值的最大再生电流设定为预定的第一定值，在由上述制动操作检测单元检测出上述制动操作器的操作时，将上述最大再生电流设定为预定
的第二定值。根据该结构，在检测出预定的加速器操作时，最大再生电流被设定为第一定值。另夕卜，在检测出上述制动操作器的操作时，最大再生电流被设定为第二定值。由此，根据预定的加速器操作和制动操作器的操作，分别设定一定的最大再生电流，因此能够确保充分的再生量。另一方面，电动机具有励磁可变单元，能够改变其励磁的强度。因而，在再生动作时电动机所产生的制动扭矩能够通过励磁可变单元改变励磁的强度来调整。例如，通过根据电动机的旋转速度改变励磁的强度，能够适当调整制动扭矩。从而，在确保一定的再生电流并且使电动机减速时，只要根据其减速来改变电动机的励磁的强度，就能够使制动扭矩的变化平缓。由此，能够确保充分的再生量，并且减小制动扭矩的变化，从而提高乘车感。通过能够确保充分的再生量，能够延长一次蓄电池充电下的行驶距离。上述预定的加速器操作也可以是将加速器操作器的操作量(加速器操作量)设为零的操作。由此，通过将加速器操作量设为零，再生电流被控制在第一定值，能够得到相应的制动力。在本发明的一个实施方式中，上述第一定值比上述第二定值小。根据该结构，在进行了制动操作时电动机产生的制动扭矩比进行了预定的加速器操作时的制动扭矩大。由此，在进行制动操作时，电动机产生大的制动扭矩，因此能够产生与骑乘人的意图对应的大小的制动扭矩。另外，最大再生电流被设定为大的值，由此能够有效地将电动机的动能利用于蓄电池的充电。由此，能够提高能量效率，能够延长一次蓄电池充电下的行驶距离。在本发明的一个实施方式中，还包括检测上述二轮电动车的行驶速度的车速检测单元，上述再生控制单元在上述车速检测单元检测出预定的车速阈值或比该车速阈值低的车速时，车速越低越减小再生电流。根据这种结构，在车速阈值或比该阈值低的低车速区域，车速越低再生电流越少，随此电动机产生的制动扭矩减小。由此，能够缓解低速行驶时的制动感，因此能够实现更自然的乘车感。在以内燃机和电动机为驱动源的混合动力车辆中，当处于发动机制动良好地起作用的低速的变速级时，可能考虑了减小电动机的再生量来实现顺畅的行驶的方案。但是，这样的结构不是能够在专门以电动机为驱动源的二轮电动车中采用的结构，与根据车速改变再生电流的结构不同。另外，在混合动力车辆中，为了避免发动机熄火(engine stall)，可能考虑在发动机的旋转速度低时减小再生扭矩的方案。但是这样的结构在无需考虑发动机熄火的二轮电动车中通常不能采用。这是因为如果无需考虑发动机熄火，则应该尽量增大再生电流来提高能量利用效率。在二轮电动车中，在低车速区域车速越低越减小再生电流的结构，基于缓解低速行驶时的制动感这样的新课题的发现。因而，这种结构不是从混合动力车辆的如上所述的课题而受到启发的结构。另外，当二轮电动车的车速与上述电动机的旋转速度对应(例如成比例)时，上述车速检测单元也可以是检测上述电动机的旋转速度的旋转速度检测单元。在本发明的一个实施方式中，上述再生控制单元在上述车速检测单元检测出预定的低速阈值或比该阈值低的车速时，将上述再生电流取零。根据这种结构，当车速为低速阈值以下时，再生电流成为零。由此，电动机不产生制动扭矩，因此在极低速域，能够实现更自然的乘车感。当利用电动机的旋转速度的检测来替代车速的检测时，在其旋转速度为预定的低速阈值或低于该阈值的极低速域中，将再生电流控制为零即可。根据本发明的一个实施方式，上述二轮电动车还包括检测上述电动机的旋转速度的旋转速度检测单元。另外，上述电动机控制器还包括根据由上述旋转速度检测单元检测出的旋转速度来控制上述励磁可变单元的励磁控制单元。而且，上述再生控制单元包括电流指令值设定单元，该电流指令值设定单元根据上述电动机的励磁的强度和由上述再生量设定单元设定的上述最大再生电流，设定要流经上述电动机的电流指令值，上述再生控制单元根据上述电流指令值来控制向上述电动机的电流供给。根据这种结构，根据电动机的旋转速度控制电动机的励磁的强度。由此，例如能够在低速旋转域增强励磁从而增大低速扭矩，或者在高速旋转域削弱励磁从而能够高速旋转。在再生动作时，根据电动机的励磁的强度和要实现的再生电流来设定电流指令值。由此，励磁的强度根据电动机的旋转速度的变化而变化，根据该变化，电流指令值被设定为使再生电流保持为一定。电动机产生的扭矩大致与电流指令值成比例，因此结果是能够得到平缓变化的制动扭矩。制动扭矩的平缓变化为骑乘人提供良好的乘车感。上述电动机控制器优选构成为根据由上述电流检测单元检测出的检测电流与电流指令值的偏差对上述电动机进行反馈控制。由此，以检测电流跟踪电流指令值的方式控制向电动机的电流供给，因此能够在再生动作时确保充分的再生量。
图1是本发明的一个实施方式的二轮电动车的左侧视图。图2是上述二轮电动车的后部的右侧视图。图3是上述二轮电动车所具备的摇动单元(swing unit)的分解立体图,表示从右斜后方观察摇动单元的状态。图4是上述摇动单元和后轮的局部截面图，表示从上方观察摇动单元和后轮的状态。图5是表示分解摇动单元的局部的状态的右侧视图，表示卸载了电动机的转子和第一定子的状态。图6是电动机的右侧视图，表示卸载了转子的状态。图7是第二定子的截面图，表示沿着周方向截断第二定子的截面。图8A和图8B是用于说明伴随使第二定子发生位移(围绕电动机轴转动)的电动机的输出的特性的变化的主要部分的图解图。图9是表示与电动机和定子驱动装置的控制相关联的电结构的框图。图10是用于说明电动机控制器所具备的CPU的功能的框图。图11是q轴上限电流值的参照图解(map )的一个例子。图12是d轴上限电流值和d轴下限电流值的参照图解的一个例子。图13表示目标间隙(gap)运算部所参照的目标间隙图解的一个例子。图14表示被短路/解除处理部参照的短路阈值图解的一个例子。图15是用于说明基于短路/解除处理部的短路执行判断处理的流程图。
图16是用于说明三相短路处理及其解除处理的流程图。图17A 17D是用于说明解除各相的短路状态的定时的原理图。图18是表示再生量设定部的处理的流程图。图19表示电动机的旋转速度与再生动作时的q轴电流指令值(再生电流指令值)的关系。图20是用于说明再生时的间隙的控制的效果的图。图21表示电动机的旋转速度与再生动作时的d轴电流指令值(用于励磁削弱控制的电流指令值)的关系。图22表示电动机的旋转速度与再生动作时电动机所产生的制动扭矩的关系。图23表示电动机的旋转速度与再生动作时的目标间隙的关系。图24表示电动机的旋转速度与再生动作时再生至蓄电池的再生电流(蓄电池电流)的关系。图25表示不进行制动操作而将加速器开度设为零时的测量数据例。图26表示加速器开度设为零并且进行制动操作时(制动装置的机械制动力未作用时)的测量数据例。图27表示加速器开度设为零并且进行了制动操作时(制动装置的机械制动力作用时)的测量数据例。
具体实施例方式图1是本发明的一种实施方式的二轮电动车I的左侧视图。二轮电动车I在本实施方式中为小轮摩托车(scooter)类型的车辆。该二轮电动车I能够在前部和后部承载行李行驶，适合作为载货车辆的用途。以下说明中的前后、上下以及左右各方向是以处于与二轮电动车I在水平面直行的状态对应的基准姿势而且骑乘人(驾驶员)面向前方时的该骑乘人的视点为基准。另外，以垂直站立、前轮3和后轮4与路面Al接地并且骑乘人没有乘车的状态的二轮电动车I为基准，说明二轮电动车I的结构。二轮电动车I具有车体架2、前轮3、后轮4、电动机5、蓄电池6和车体罩7。二轮电动车I通过蓄电池6提供的电力驱动电动机5，通过电动机5的输出驱动作为驱动轮的后轮4。二轮电动车I具有配置在该二轮电动车I的前上部的前立管(head pipe)8。在前立管8内，以转动自如的方式插入有转向轴9。在转向轴9的下端部，安装有左右一对的前叉10。前轮3安装在前叉10上。在转向轴9的上端部安装有车把11。骑乘人通过操作车把11，能够使转向轴9、前叉10和前轮3围绕转向轴9的轴线旋转。在车把11的左右两端部分别设置有把套12 (仅图示左侧的把套)。右侧的把套构成加速器夹钳(grip)(加速器操作器)。骑乘人通过旋转该加速器夹钳，能够调整电动机5的输出。在左右把套12的各前方，配置有制动操作杆16 (制动操作器)。制动操作杆16构成为通过骑乘人的手指前后操作。例如，构成为右制动操作杆16用于前轮3的制动操作，左制动操作杆16用于后轮4的制动操作。
在车把11的中央附近设置有仪表13。在仪表13的下方配置有行李架14。行李架14固定于前立管8。在行李架14的下部固定有车头灯15。车体架2从前立管8延伸至后方。车体架2包括车架下舌(down tube)19和配置在车架下舌19的后方的左右一对的架主体20。车架下舌19从前立管8的下部延伸至后斜下方。在侧面视时，架主体20从车架下舌19的下端部延伸至后方，车辆的前后方向Xl的中途部形成为S字状。更详细而言，架主体20包括第一架部21、第二架部22、第三架部23和第四架部24。第一架部21从车架下舌19的下端部向后方大致笔直地延伸，稍向后斜上方倾斜。第二架部22朝向后斜上方翘起(立起)，其下端部与第一架部21的后端部连结，其上端部与第三架部23连结。第三架部23以稍向后斜上方倾斜的姿势延伸至后方。第四架部24从第二架部22的中间部延伸至后方，并且在中途向后斜上方弯曲，与第三架部23的中间部连接。车体罩7安装于车体架2。车体罩7包括覆盖前立管8的前罩25、从前罩25的下部延伸至后方的下罩26和配置在前罩25的后方的后罩27。前罩25包围转向轴9的局部和前立管8并且包围车架下舌19。下罩26从前罩25的下部延伸至后方，从下方和左右两侧方覆盖架主体20的局部。在下罩26的上端部配置有脚踏部28。脚踏部28设置用于骑乘人踏脚，并且形成得大致平坦。后罩27作为整体形成为从下罩26的后部延伸至后斜上方的形状。后罩27从前方和左右两侧方覆盖架主体20的局部。在座位29的下方，在左右一对的架主体20之间形成有收纳空间。在收纳空间配置有作为电动机5的电源的蓄电池6。蓄电池6是能够充电的二次电池。在座位29的后方配置有行李架45。其配置于第三架部23的上方，支承于第三架部23。图2是二轮电动车I的后部的右侧视图。二轮电动车I具有能够相对于车体架2摇动地结合(结合)的摇动单元(悬挂单元)47。摇动单元47包括电动机盒67和从电动机盒67的前端部突出的左右一对的结合臂68。结合臂68从电动机盒67延伸至前斜上方。各结合臂68的前端部经由枢轴51与一对架主体20结合。从而，摇动单元47能够围绕枢轴51摇动。摇动单元47配置于后轮4的右方。摇动单元47的后部经由减震器69与第三架部23连结。图3是摇动单元47的分解立体图，表示从右斜后方观察摇动单元47的状态。另夕卜，图4是摇动单元47和后轮4的局部截面图,表示从上方观察摇动单元47和后轮4的状态。摇动单元47的电动机盒67包括电动机盒主体71、固定于电动机盒主体71的前端部的连结部件72和覆盖电动机盒主体71的右侧面的盖73。电动机盒主体71具有在左右方向Yl延伸的前端部67a，并且形成为从前端部67a的右部延伸至后方的形状。连结部件72配置在电动机盒主体71的前端部的左方。连结部件72与电动机盒主体71的前端部利用多个螺纹部件74固定。在连结部件72，一体成型有结合臂68L (68)。在电动机盒主体71的前端部，一体成型有另外的结合臂68R (68)。通过连结部件72和电动机盒主体71的前端部，形成有电动机盒67的前端部67a。电动机盒主体71包括在前后方向Xl延伸的侧壁75和从侧壁75的外周缘部延伸至右方的筒状的周壁76。通过侧壁75和周壁76形成有能够收纳电动机5的电动机收纳空间SPl。盖73配置在周壁76的右方，覆盖电动机收纳空间SPl。盖73利用多个螺纹部件77固定在周壁76的右端部。在周壁76与盖73之间配置有未图示的衬垫等。在电动机收纳空间SP1，在比电动机5更靠前方的位置收纳有电动机控制器78。摇动单元47包括用于将电动机5的输出传递至后轮4的减速机构131。减速机构131构成为通过使电动机5的电动机轴85的旋转减速，使来自电动机轴85的扭矩增大并输出至后轮4。减速机构131收纳在固定于电动机盒67的齿轮盒(gear case) 132。齿轮盒132利用多个螺纹部件139固定在电动机盒67的左侧面。在齿轮盒132内形成有收纳减速机构131的齿轮收纳空间SP2。减速机构131构成为两级减速式。具体而言，减速机构131包括输入齿轮140、中间轴141、中间齿轮142和设置于车轴143的输出齿轮144。在该实施方式中，各齿轮140、142、144是平齿轮。输入齿轮140 —体设置于作为电动机5的输出轴的电动机轴85。电动机轴85插通有形成于电动机盒主体71的侧壁75的插通孔145。在插通孔145与电动机轴85的中间部之间配置有轴承103。电动机轴85向轴承103的左方延伸至齿轮收纳空间SP2，在其左端部嵌合有轴承104。轴承104保持于齿轮盒132的左侧壁。中间轴141在左右方向延伸，其两端部经由轴承(未图示)分别支承于齿轮盒132的左侧壁和电动机盒67的左侧壁。中间齿轮142设置于中间轴141。中间齿轮142构成为与输入齿轮140啮合并且与输出齿轮144啮合。中间齿轮142具有大径的第一中间齿轮142a和比该齿轮直径小的第二中间齿轮142b。第一中间齿轮142a与输入齿轮140啮合。第二中间齿轮142b与输出齿轮144啮合。输出齿轮144形成得直径比第二中间齿轮142b大，并且固定于车轴143。车轴143在左右方向Yl延伸，在其右端部和中间部分别嵌合有轴承107、108。轴承107、108分别保持于电动机盒67的左侧壁和齿轮盒132的左侧壁。车轴143突出至齿轮盒132的左方，与后轮4连结。后轮4包括轮体部件148和安装于轮体部件148的轮胎149。轮体部件148包括轮毂150、轮盘(disk) 151、包围轮毂150的筒状部152和轮辋(rim) 153。轮毂150固定于车轴143。由此，轮体部件148 (后轮4)以能够一体旋转的方式与车轴143连结。轮胎149嵌入至轮辋153。在轮体部件148与齿轮盒132之间配置有制动装置155。在本实施方式中，制动装置155是鼓式制动装置。从制动装置155，向右方延伸有操作轴156。操作轴156的右端部固定于操作杆157。操作杆157从操作轴156延伸至后斜下方。在操作杆157的下端部连接有操作电缆158 (参照图2)。操作电缆158构成为通过由骑乘人操作的左制动操作杆16 (参照图1)的操作在前后方向Xl发生位移。前轮3也具有同样的制动装置160 (参照图1)，构成为与配置在右把套(未图示)的前方的右制动操作杆(未图示)的操作联动。电动机5包括转子81和与转子81相对的定子82。在本实施方式中，电动机5是八极十二槽的三相无刷电动机(三相交流电动机)。电动机5在本实施方式中是轴向间隙型电动机，在转子81与定子82之间，在电动机5的轴向(左右方向Yl)设置有间隙。转子81配置于定子82的右方。转子81包括形成为圆板状的转子芯(rotor core) 83和固定于转子芯83的转子磁体84。转子芯83通过花键(spline)结合等与电动机轴85的右端部结合,能够与电动机轴85—体旋转。另外，转子芯83经由轴承105支承于定子82。转子磁体84固定于转子芯83的左侧面，与定子82相对。转子磁体84设置有多个(在本实施方式中为8个)，沿着转子芯83的周方向等间隔地配置。这些转子磁体84配置为沿着转子芯83的周方向，N极与S极交替与定子82相对。定子82配置在转子81的左方。定子82形成为包围电动机轴85的扁平的筒状。定子82包括在电动机5的轴方向排列的第一定子86和第二定子87。第一定子86配置在转子81的左方，利用螺纹部件92固定于电动机盒主体71的侧壁75。第二定子87配置于第一定子86的左方,设置为能够相对于第一定子86在定子82的周方向发生位移(能够围绕电动机轴85转动)。由此，能够改变定子82的励磁的强度。图5是表示分解摇动单元47的局部的状态的右侧视图，表示卸载了电动机5的转子81和第一定子86的状态。摇动单元47包括配置在电动机收纳空间SPl内的电动机控制器78、电动机5和定子驱动装置79。在电动机收纳空间SPl内，电动机控制器78配置在前方，电动机5配置在后方。定子驱动装置79在电动机控制器78与电动机5之间配置于电动机收纳空间SPl内的上方区域。电动机控制器78在利用合成树脂等形成的盒78a内收纳电动机驱动电路、控制该电动机驱动电路的控制电路等而构成。定子驱动装置79包括驱动单元110、齿轮机构113和输出齿轮114。驱动单元110包括驱动电动机111。驱动单元Iio根据需要也可以包括使驱动电动机111的旋转减速的减速机构。齿轮机构113为涡轮减速机构，包括涡轮轴120和涡轮121。驱动单元110构成为驱动涡轮轴120围绕其轴线旋转。输出齿轮114例如为平齿轮。输出齿轮114与涡轮121结合,构成为与涡轮121 —体旋转。从而，当驱动驱动电动机111旋转(正转或反转)时，其旋转通过齿轮机构113传递至输出齿轮114，引起输出齿轮114的旋转。输出齿轮114与形成在第二定子87的外周的局部的齿部87a啮合。伴随输出齿轮114的旋转，第二定子87在电动机5的周方向发生位移。在本实施方式中，第二定子87能够在电动机5的周方向发生位移的角度范围约为15度。在第二定子87的外周部，在与齿部87a不同的区域设置有磁化部128。在磁化部128形成有磁化图案(pattern)。磁化部128 (第二定子87)的位移由励磁位置传感器129a检测。励磁位置传感器129a配置在第二定子87的跟前侧(第一定子86侧)，保持于固定在第一定子86的电路基板129。励磁位置传感器129a根据需要也可以设置有多个。例如，磁化部128的磁化图案、励磁位置传感器129a的配置、励磁位置传感器129a的个数等设定为至少能够检测出第二定子87的位移量。更具体而言，磁化部128和一个或多个励磁位置传感器129a优选设计为能够检测出第二定子87的原点位置、第二定子87的位移方向和第二定子87的位移量。励磁位置传感器129a的输出经由电路基板129输出至电动机控制器78。电动机控制器78与驱动电动机111电连接。电动机控制器78构成为参照通过励磁位置传感器129a检测到的第二定子87的位置控制驱动电动机111的驱动。由此，第二定子87能够发生位移。图6是电动机5的右侧视图,表不卸载了转子81的状态。第一定子86包括第一齿88、线圈89和第一合成树脂部件90。第一齿88是重叠在电动机5的轴方向平行的多个电磁钢板而形成为柱状的。第一齿88设置有多个，在定子82的周方向等间隔配置。在本实施方式中，第一齿88设置有12个。线圈89卷绕在各第一齿88。线圈89沿着电动机5的周方向依次规则地排列有U相线圈、V相线圈、W相线圈、U相线圈、V相线圈……。U相线圈与U相供电线91U连接。V相线圈与V相供电线91V连接。W相线圈与W相供电线91W连接。供电线91U、91V、91W分别与电动机控制器78连接(参照图5)。第一合成树脂部件90铸模形成第一齿88和线圈89。第一合成树脂部件90包括从其外周面突出的凸缘部90b。凸缘部90b配置在第一定子86的左端部，与第二定子82相邻接。凸缘部90b沿着电动机5的周方向形成有多个。在凸缘部90b，形成有螺纹插通孔，在该螺纹插通孔中插通有螺纹部件92(参照图3)。如图3所示，各螺纹部件92与形成于电动机盒主体71的侧壁75的螺纹孔螺纹结合。由此，第一定子86固定于电动机盒主体71。与第一合成树脂部件90相邻配置有传感器基板130。在传感器基板130上，保持有与U相、V相和W相对应的磁极位置传感器130a。励磁位置传感器130a有霍尔(hall)IC传感器等构成，检测伴随转子81的旋转的励磁的变化。在本实施方式中，磁极位置传感器130a在侧视时，配置于相邻的齿间的槽。磁极位置传感器130a的输出输入至电动机控制器78。电动机控制器78根据来自各磁极位置传感器130a的信号，控制供给至供电线91U、91V.91W的电力。图7是第二定子87的截面图，表示沿着周方向截断第二定子87的截面。第二定子87包括磁轭(yoke) 93、第二齿94和第二合成树脂部件95。磁轭93是圆环状的板状的部分。第二齿94从第二磁轭93的右侧面向第一定子86突出。第二齿94在 电动机5的周方向等间隔配置有多个。在本实施方式中，第二齿94的数目与第一齿88的数目相同。第二合成树脂部件95形成为圆环状，铸模形成第二磁轭93和各第二齿94。各第二齿94的右端部从第二合成树脂部件95露出。如图4所示，在电动机5的轴方向，第二齿94的长度比第一定子88的长度短。在第二合成树脂部件95的内周面安装有轴承102。轴承102安装于电动机盒主体71。这样，第二定子87以相对于第一定子86旋转的方式被支承。也就是说，通过驱动定子驱动装置79能够变更电动机5的周方向的第二定子87的旋转位置。图8A和图8B是用于说明伴随第二定子87的位移(围绕电动机轴85转动)的电动机5的输出特性的变化的主要部的图解图。通过定子驱动装置79所产生的驱动力，第二定子87能够在图8A所示的第一位置与图SB所示的第二位置之间发生位移。第一位置(图8A)是指第二定子的各第二齿94正对与第一定子86所对应的第一齿88和电动机轴85平行的方向的位置。第二位置(图8B)是指第二定子87的各第二齿94与第一定子86所相邻的一对第一齿88的中间位置相对且不与任何第一齿88正对的位置。如图8A所示，当第二齿87位于第一位置时，第一和第二定子88、94以较大的面积相对，它们之间间隙Gl小，因此该间隙Gl处的磁阻也小。由此，定子82的励磁处于最大的状态。在间隙Gl处于较小的状态时，电动机5中产生强力的磁通Ml。磁通Ml穿过转子81的转子芯83、第一齿88、第二齿94和第二定子87的磁轭93。通过产生强力的磁通Ml，电动机5能够产生低速旋转但高扭矩的输出。电动机控制器78构成为在二轮电动车I从停车状态起步时或上坡道时，控制第二定子87的位置，以产生较大的磁通Ml。另一方面，如图8B所示，当第二定子87位于第二位置时，第一和第二齿88、94没有正对，它们之间的间隙Gl处的磁阻较大。由此，定子82的励磁处于最小的状态。在间隙Gl处于较大的状态时，电动机5中产生比磁通Ml弱的磁通M2。磁通M2形成在转子81的转子芯83和第一齿88的周围，不穿过第二定子87。通过产生弱的磁通M2，电动机5能够产生低扭矩但高速旋转的输出。电动机控制器78构成为在二轮电动车I在平坦路以一定速度行驶时等情况，控制第二定子87的位置，以产生磁通M2。这样通过改变定子82的励磁的大小，电动机5能够产生根据二轮电动车I的行驶状态而定的输出。图9是表示与电动机5和定子驱动装置79的控制相关的电结构的框图。如上所述，电动机5包括定子82和与此相对的的定子81。定子82包括第一定子86 (主定子)和相对于第一定子86在预定的角度范围内旋转的第二定子87 (励磁定子)。第二定子87的旋转位置由励磁位置传感器129a检测。励磁位置传感器129a的输出信号(励磁位置信号)输入至电动机控制器78。另一方面，转子81的磁极位置由磁极位置传感器130a检测。磁极位置传感器130a的输出信号(磁极位置信号)输入至电动机控制器78。电动机控制器78与蓄电池6连接。另外，电动机控制器78经由供电线91U、91V、9IW与电动机5连接，经由供电线98与驱动电动机111连接。另外，在电动机控制器78中，输入主开关17的输出信号、加速器操作量传感器301的输出信号和制动传感器302的输出信号。主开关17是开始使用二轮电动车I时由使用者进行接通操作，在结束使用时由使用者进行断开操作的开关。加速器操作量传感器301将根据骑乘人的加速器夹钳12R (右侧的把套12)的操作量而定的加速器开度信号作为加速器信息输出至电动机控制器78。加速器操作量传感器301例如也可以构成为包括根据加速器操作，电阻值改变的变阻器，并且将变阻器两端的电压作为加速器开度信号输出。制动传感器302构成为检测左右任意的制动操作杆16是否被骑乘人操作(有无制动操作)。例如，制动传感器302也可以构成为在制动操作杆16的位移量为预定的阈值以上时(或超过阈值时)检测为有制动操作，否则检测为没有制动操作。另外，电动机控制器78构成为在与控制蓄电池6的充放电的蓄电池控制器200之间经由通信线190进行信息通信。蓄电池控制器200包括检测是否进行对蓄电池6的充电的充电检测部201、检测蓄电池6的充电状态(SOC:State Of Charge)的充电状态检测部202和检测蓄电池6的电压VB的蓄电池电压检测部203。蓄电池控制器200还包括根据充电状态检测部202检测出的充电状态产生再生指令的再生指令发生部204。再生指令是指表示要对蓄电池6供给电动机5所产生的再生电流的指令。充电检测部201、充电状态检测部202、蓄电池电压检测部203和再生指令发生部204当中的一部分或全部也可以是通过蓄电池控制器200所具备的计算机执行程序来实现的功能处理单元。电动机控制器78包括控制电路310和电动机驱动电路350。控制电路310包括CPU280、开关驱动电路281和定子驱动电路282。另外，虽省略了图示，但控制电路310包括存储CPU280的动作程序和控制动作所需的图解(map)等的ROM和用于运算数据的暂时存储等的RAM。在CPU280中，经由适当的接口输入主开关17的动作信号、加速器操作量传感器301的输出信号、来自蓄电池控制器200的数据信号、磁极位置传感器130a的输出信号、励磁位置传感器129a的输出信号等。CPU28根据这些输入信号控制开关驱动电路281和电动机定子驱动电路282。开关驱动电路281生成用于驱动电动机驱动电路350所具备的开关元件的驱动信号。另外，定子驱动电路282将驱动电力供给至定子驱动装置79的驱动电动机111。电动机驱动电路350是将蓄电池6所产生的直流电压转换为交流电压并供给至电动机5的DC/AC转换电路(逆变器电路)。更具体而言，电动机驱动电路350包括U相电路351、V相电路352和W相电路353。U相电路351、V相电路352和W相电路353相对于蓄电池6相互并联连接。U相电路351是上臂开关元件Swl与下臂开关元件Sw2的串联电路。V相电路352是上臂开关元件Sw3与下臂开关元件Sw4的串联电路。W相电路353是上臂开关元件Sw5与下臂开关元件Sw6的串联电路。这些开关元件Swl Sw6例如由功率MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)等功率器件构成，在其栅极，供给来自开关驱动电路281的驱动信号。由此进行开关元件Swl Sw6的接通/断开驱动。在各开关元件Swl Sw6分别并联连接有二极管Dl D6。这些二极管Dl D6可以是内置于功率MOSFET等的开关元件的二极管(例如寄生二极管)，也可以是并联连接于元件外的二极管。在各相电路中上臂开关元件与下臂开关元件之间，连接有对应的相的供电线。也就是说，在U相电路的上臂开关元件Swl与下臂开关元件Sw2之间连接有U相供电线91U。V相电路352的上臂开关元件Sw3与下臂开关元件Sw4之间连接有V相供电线91V。此外，W相电路353的上臂开关元件Sw5与下臂开关元件Sw6之间连接有W相供电线91W。U相供电线91U与电动机5的U相线圈5U连接，V相供电线91V与电动机5的V相线圈5V连接，W相供电线9IW与电动机5的W相线圈5W连接。为了检测各相的电流，电动机驱动电路350具有电流检测电路354。电流检测电路354构成为检测流过各相的下臂开关元件Sw2、Sw4、Sw6的电流，将表示其方向和大小的检测信号(电流值信号) 输入至控制电路310。也就是说，电流检测电路354输出U相电流1 、V相电流Iu和W相电流Iw的检测值。这些相电流检测值输入CPU280。图10是用于说明CPU280的功能的框图。CPU280构成为通过执行动作程序，作为多个功能处理单元发挥作用。该多个功能处理单元包括电流指令值运算部311、旋转速度运算部312、q轴电流偏差运算部313、d轴电流偏差运算部314、q轴PI (比例积分)运算部315、d轴PI运算部316和三相/ 二相坐标变换部317。另外，多个功能处理单元还包括电角运算部318、电压指令值运算部319、二相/三相坐标变换部320、驱动信号生成部321、目标间隙运算部322、间隙差分运算部323、间隙PI运算部324、驱动信号生成部325和实际间隙运算部326。另外，上述多个功能处理单元还包括短路/解除处理部330和再生量设定部340。电流指令值运算部311根据来自加速器操作量传感器301的加速器开度信号计算加速器开度AO (%)。加速器开度AO可以是将相对于加速器操作量的最大值的实际的加速器操作量的比例，即，将相对于加速器开度信号的最大值的通过加速器操作量传感器301取得的加速器开度信号的比例表示为百分比的值。电流指令值运算部311根据通过加速器开度AO与旋转速度运算部312计算的电动机5的旋转速度η计算用于驱动电动机5的电流指令值(目标电流值)。旋转速度运算部312也可以构成为根据电角运算部318所计算的电角Θ计算电动机5的旋转速度η。电角运算部318根据磁极位置传感器130a的输出信号计算电动机5的电角Θ。电流指令值运算部311在本实施方式中计算dq轴坐标系中的电流指令值。dq坐标系是指与电动机5的转子81 —起旋转的二相旋转坐标系，是由沿着励磁的方向的d轴和正交于d轴的q轴定义的正交坐标系。电流指令值运算部311计算构成产生扭矩的成分的q轴电流的指令值Iq*和构成减弱电动机5的感应电压的成分的d轴电流的指令值Id*。q轴电流指令值Iq*是例如将加速器开度AO与q轴上限电流值Iqmax相乘而计算出的(Iq*=IqmaxXA0+100)。d轴电流指令值Id*是将加速器开度A0、电动机5的旋转速度η和q轴电流指令值Iq*当中的至少任一个作为参数信息，通过计算求得的。d轴电流指令值Id*可以例如将加速器开度AO与d轴上限电流值Idmax相乘而算出(Id*=IdmaxXA0+100)。另外，将电动机5的旋转速度η作为参数信息，预先通过实验等求出旋转速度η所对应 的最优的Id*，并且作为图解数据(map data)存储在ROM中，根据该图解数据，从电动机5的旋转速度η求出d轴电流指令值Id*。进一步,可以预先通过实验等求出与q轴电流指令值Iq*的参数信息对应的最优的Id*，并且作为图解数据存储在ROM中，根据该图解数据，从q轴电流指令值Iq*求出d轴电流指令值Id*。另外，还可以预先通过实验等求出与加速器开度AO和q轴电流指令值Iq*的参数信息对应的最优的Id*，并且作为三维图解数据存储在ROM中，根据该三维图解数据，从加速器开度AO和q轴电流指令值Iq*求出d轴电流指令值Id*。另外，d轴电流指令值Id*也可以与上述的加速器开度A0、电动机5的旋转速度n、q轴电流指令值Iq*的信息无关地，常设为零(ld*=0)。另一方面，当加速器开度AO为零时和检测到制动操作时，在从蓄电池控制器200(参照图9)接收到再生指令时，电流指令值运算部311将q轴电流指令值Iq*设定为负值。此时，q轴电流指令值Iq*也可以根据从蓄电池控制器200接收到的充电状态(S0C)或蓄电池电压VB而定。另外，也可以在高速旋转时，将d轴电流指令值Id*设定为负值，进行励磁削弱控制。再生量设定部340设定加速器开度AO为零时和有制动操作时的最大再生电流。再生电流是指实际再生至蓄电池6而用于其充电的电流(蓄电池电流)，最大再生电流为其最大值。在再生电流与电流指令值之间虽存在相关关系，但他们并不一致。具体而言，再生量设定部340在加速器开度AO为零且制动传感器302检测到没有制动操作时，将最大再生电流设定为第一定值。另外，再生量设定部340在制动传感器302检测到有制动操作时，将最大再生电流设定为大于第一定值的第二定值。进一步，再生量控制部340在加速器开度AO不为零时，将最大再生电流设定为零。当再生电流设定部340设定好最大再生电流时，电流指令运算部311将q轴电流指令值Iq*和d轴电流指令值Id*设定为该被设定的最大再生电流以下(或低于)的再生电流。电流指令值运算部311分别将q轴电流指令值Iq*输出至q轴电流差分运算部313，将d轴电流指令值Id*输出至d轴电流差分运算部314。在q轴电流差分运算部313，从三相/ 二相坐标变换部317供给实际流过电动机5的q轴实际电流值Iq。q轴电流差分运算部313计算出q轴实际电流值Iq与q轴电流指令值Iq*的差分值(Iq*_Iq)，并输出至q轴PI运算部315。另外，d轴电流差分运算部314，被从三相/ 二相坐标变换部317供给实际流过电动机5的d轴实际电流值Id。d轴电流差分运算部314计算出d轴实际电流值Id与d轴电流指令值Id*的差分值(Id*-1d)，并输出至d轴PI运算部316。三相/ 二相坐标变换部317对电流检测电路354所输出的U相实际电流1 、V相实际电流Iv、W相实际电流Iu进行坐标变换，从而计算q轴实际电流值Iq和d轴实际电流值Id。也就是说，三相/ 二相坐标变换部317从作为三相固定坐标系的UVW坐标系坐标变换为作为二相旋转坐标系的dq坐标系。为了进行该坐标变换，三相/ 二相坐标变换部317利用由电角运算部318计算出的电角Θ。q轴PI运算部315根据差分值(Iq*_Iq)进行比例积分运算，计算使q轴实际电流值Iq跟踪q轴电流指令值Iq*的控制量。同样，d轴PI运算部316根据差分值(Id*_Id)计算比例积分运算，计算使d轴实际电流值Id跟踪d轴电流指令值Id*的控制量。这样计算出的控制量输出至电压指令值运算部319，在电压指令值运算部319中，转换为q轴电压指令值Vq*和d轴电压指令值Vd*。q轴电压指令值Vq*和d轴电压指令值Vd*输出至二相/三相坐标变换部320。二相/三相坐标变换部320利用由电角运算部318计算出的电角Θ，将q轴电压指令值Vq*和(1轴电压指令值￥(1*转换为三相电压指令值￥11*^*、￥ *。也就是说，二相/三相坐标变换部320执行作为二相旋转坐标系的dq坐标系至作为三相固定坐标系的UVW坐标系的坐标变换。三相的电压指令值Vu*、Vv*、Vw*供给至驱动信号生成部321。驱动信号生成部321将根据电压指令值Vu*、Vv*、Vw*而定的占空比(duty)控制信号(PWM控制信号)输出至开关驱动电路281。由此，电动机驱动电路350的开关元件Swl Sw6根据该占空比而被接通/断开驱动。由此，驱动用电力以根据电压指令值Vu^VvIVw*而定的电压被供给至在电动机5。
接着，说明定子驱动装置79的驱动电动机111的控制系统。目标间隙运算部322运算第二定子87的目标位置。更具体而言，计算第一定子86的第一齿88与第二定子87的第二齿94之间的间隙G的目标值(目标间隙)G*。第一定子88与第二齿94正对的第一位置(参照图8A)处的间隙G定义为0%，第一齿88与第二齿94最远离的第二位置(参照图8B)处的间隙G定义为100%。实际的间隙G和目标间隙G*取0% 100%的值。在本实施方式中，间隙G和目标间隙G*被控制为取值为在0% 100%的值之间阶段性地(例如以10%间隔)变化的值。当然间隙G和目标间隙G*也可以取值为在0% 100%的值之间连续变化的值。在目标间隙运算部322中，例如输入由旋转速度运算部312计算出的电动机5的旋转速度η、由电流指令值运算部311计算出的q轴电流指令值Iq*、蓄电池6的电压VB和由实际间隙运算部326计算出的实际间隙G。目标间隙运算部322根据它们的输入信息，计算目标间隙G*，并且输出至间隙差分运算部323。另外，目标间隙运算部322在进行主开关17的投入操作之后立刻将目标间隙G*设定为0%。这是为了准备二轮电动车I在开始行使时所需的大扭矩产生。另外，目标间隙运算部322在进行主开关17的切断操作后，将目标间隙G*设定为100%。这是为了在推着二轮电动车I行走时，不使电动机5成为大负载。间隙差分运算部323计算目标间隙G*与由实际间隙运算部326计算出的实际间隙G的差分值(G*-G)，并且输出至间隙PI运算部324。间隙PI运算部324根据差分值(G*-G)进行比例积分运算，计算使实际间隙G跟踪目标间隙G*的控制量。驱动信号生成部325将根据其计算结果而定的占空比的驱动信号(PWM信号)输出至定子驱动电路282。定子驱动电路282也可以是与蓄电池6连接，例如包括由MOSFET构成的四个开关元件的H桥电路。在各开关元件的栅极输入来自驱动信号生成部325的驱动信号。由此，各开关元件被接通/断开驱动，并以根据占空比而定的电压，驱动用电力被供给至驱动电动机111。根据去往驱动电动机111的通电方向，驱动电动机111在正转方向或反转方向旋转。实际间隙运算部326根据来自定子驱动装置79的励磁位置传感器129a的输出信号，计算间隙G并且输出至目标间隙运算部322。短路/解除处理部330执行使电动机5的三相的端子间短路的三相短路，或执行三相短路状态的解除。短路/解除处理部330根据由旋转速度运算部312计算出的旋转速度η、蓄电池电压VB等信息，当规定的短路条件成立时执行三相短路。另外，短路/解除处理部330在电动机5处于三相短路状态时，若规定的解除条件成立，则解除三相短路状态。当执行三相短路时，短路/解除处理部330对驱动信号生成部321发出用于使电动机驱动电路350的全部的相电路351、352、353的下臂开关元件Sw2、Sw4、Sw6处于接通(ON)状态的指令。另外，短路/解除处理部330在解除三相短路状态时对驱动信号生成部321发出用于使电动机驱动电路350的全部的相电路351、352、353的下臂开关元件Sw2、Sw4、Sw6处于断开(OFF)状态的指令。在后面详细描述这些。三相短路状态是指在电动机驱动电路350的全部的U相电路351、V相电路352和W相电路353中，接通下臂开关元件Sw2、Sw4、Sw6的状态。此时，电动机5的U相线圈5U、V相线圈5V和W相线圈5V的端子间发生短路，由转子81的旋转产生的电力被线圈5U、5V、5W热消耗。也就是说，从电动机5再生至蓄电池6的再生电流为零。当处于三相 短路状态时，流过电动机5的电流阻碍电动机5的旋转。也就是说，电动机5产生制动扭矩，该制动扭矩作用于二轮电动车I。在进行使电动机5所产生的电流再生至蓄电池6的再生动作时，也产生根据再生电流而定的制动扭矩。再生量设定部340设定的上述第一定值相当于产生与在三相短路状态时电动机5产生的制动扭矩同等的制动扭矩的再生电流。图11是作为q轴电流指令值Iq*的上限值的q轴上限电流值Iqmax的参照图解(map)的一个例子。电流指令值运算部311根据该参照图解确定q轴上限电流值Iqmax，根据该q轴上限电流值Iqmax计算q轴电流指令值Iq* (Iq*=IqmaxXAO+100)。该参照图解用于根据电动机5的旋转速度η和间隙G设定q轴上限电流值Iqmax。对间隙G=0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%和100%的情况，按照不同的参照曲线，设定q轴上限电流值
I Qmax °参照曲线包括将q轴上限电流值Iqmax设定为O以上的值的动力行驶参照曲线组和将q轴上限电流值Iqmax设定为O以下的再生参照曲线组。动力行驶参照曲线组在使电动机5作为电动机发挥作用并且将驱动力传递至后轮4的动力行驶动作时参照。再生参照曲线组在使电动机5作为发电机发挥作用并且将由从后轮4传递而来的驱动力旋转的电动机5所产生的再生电流供给至蓄电池6的再生动作时参照。动力行驶参照曲线组的各参照曲线(动力行驶参照曲线)设定为具有在电动机5的旋转速度η达到各规定值之前，q轴上限电流值Iqmax为定值，在超过该规定值的区域，q轴上限电流值Iqmax随着旋转速度η的增加而减小的特性。间隙G越大，定子87的励磁越弱，因此，感应电压受到抑制，能够高速旋转。间隙G=100%的动力行驶参照曲线设定为具有延伸至高速度域的特性。这是通过在间隙G=100%时，d轴电流指令值Id*设定为负值，进行励磁削弱控制，使q轴电流流过的区域扩大而实现的。在本实施方式中，构成为当间隙G〈100%时，d轴电流指令值设为ld*=0，不进行励磁削弱控制。当然，在间隙G〈100%时，也可以进行励磁削弱控制。另一方面，构成再生参照曲线组的各参照曲线(再生参照曲线)设定为具有在电动机5的旋转速度η达到规定值之前，q轴上限电流值Iqmax为定值，在超过该规定值的区域，q轴上限电流值Iqmax随着旋转速度η的增加而减少(绝对值增加)的特性。在再生动作时，q轴电流指令值Iq*设定为其绝对值为q轴上限电流值Iqmax的绝对值以下。间隙G越大，定子87的励磁越弱，因此，感应电压受到抑制，在高速旋转时也能够得到适当的再生电流。间隙G=100%的再生参照曲线设定为具有延伸至高速度域的特性。这是通过在间隙G=100%时，d轴电流指令值Id*设定为负值，进行励磁削弱控制，使q轴电流流过的区域扩大而实现的。在本实施方式中，构成为当间隙G〈100%时，d轴电流指令值设为ld*=0，不进行励磁削弱控制。当然，在间隙G〈100%时，也可以进行励磁削弱控制。图11 一起表示用于将q轴电流指令值Iq*限制在电动机5的低速旋转区域的低速限制参照曲线L。电动机5的旋转速度η在规定的旋转速度阈值nl以下时，若根据再生参照曲线而定的q轴电流指令值Iq*低于低速限制参照曲线L上的限制值，q轴电流指令值Iq*校正为该限制值。低 速限制参照曲线L具有随着旋转速度η变低，绝对值变小，在规定的低速阈值η2以下(或不足低速阈值η2)的极低速域成为零的特性。旋转速度η与后轮
4的旋转速度成比例，因此与二轮电动车I的车速成比例。从而，旋转速度运算部312 (参照图10)所计算的旋转速度η对应于车速。旋转速度阈值nl例如换算为二轮电动车I的车速，则对应于25km/h左右。另外，低速阈值n2例如换算为二轮电动车I的车速则对应于6km/h左右。从而，当二轮电动车I以低速惯性行驶时，再生电流受到抑制，因此，随此电动机5所产生的制动扭矩减弱。于是，能够抑制低速行驶时的制动感，获得良好的乘车感。图12是作为d轴电流指令值Iq的上限值的d轴上限电流值Idmax和作为其下限值的d轴下限电流值Idmin的参照图解的一个例子。电流指令值运算部311根据该参照图解确定d轴上限电流值Idmax和d轴下限电流值Idmin,根据该d轴上限电流值Idmax和d轴下限电流值Idmin,计算d轴电流指令值Id*。该参照图解用于根据电动机5的旋转速度η设定d轴上限电流值Idmax和d轴下限电流值Idmin。更具体而言，参照图解包括根据旋转速度η设定d轴上限电流值Idmax的d轴上限曲线和根据旋转速度η设定d轴下限电流值Idmin的d轴下限曲线。这些曲线全都设定在ld〈0的区域。d轴电流指令值Id*设定为d轴上限曲线(Idmax)与d轴下限曲线(Idmin)之间的值。d轴上限曲线(Idniax)表示能够减弱励磁而使q轴电流值Iq的绝对值为最大值(例如100安)的d轴电流值。该d轴上限曲线(Idmax)在旋转速度η为规定值以上的区域取有意义的值(负值)，并且设定为随着旋转速度η的增加而减少(绝对值增加)。d轴下限曲线(Idmin)表示能够将q轴电流Iq作为有意义值控制的最小绝对值的d轴电流值。该d轴下限曲线(Idmin)在旋转速度η为规定值以上的区域取有意义的值(负值)，并且设定为随着旋转速度η的增加而减少(绝对值增加)。通过将d轴电流值设定为d轴上限曲线(Idmax)与d轴下限曲线(Idmin)之间的值，能够得到与减弱励磁同等的效果。也就是说，在动力行驶动作时，能够使电动机5高速旋转，在再生动作时，高速旋转时也能够避免过大的感应电压。图13表示目标间隙运算部322所参照的目标间隙图解的一个例子。目标间隙运算部322也可以构成为参照该目标间隙图解设定目标间隙G*。目标间隙G*在本例中是根据q轴电流指令值Iq*的绝对值|lq*|和电动机5的旋转速度η而设定的。目标间隙图解具有分别与q轴电流指令值的绝对值I Iq* I =0，30，60，70，80，90，100 (安)对应的多个目标间隙曲线。各目标间隙曲线设定为具有在电动机5的旋转速度η达到某值之前，目标间隙G*=0%，在超过该值的区域，目标间隙G*随着旋转速度η的增加而增大的特性。由此，在低速旋转时定子87的励磁强,在高速旋转时定子87的励磁减弱。进一步设定为具有q轴电流指令值Iq*的绝对值I Iq* I越大，设定为更小的旋转速度η下更大的目标间隙G*的特性。图14表示短路/解除处理部330所参照的短路阈值图解的一个例子。短路/解除处理部330比较电动机5的旋转速度与短路阈值，根据其比较结果确定是否执行三相短路。短路阈值图 解设定其短路阈值。图14所示的短路阈值图解设定为，根据定子87的第一和第二定子86、87间的间隙G改变短路阈值。间隙G越大，短路阈值越大。这是因为间隙G越大，励磁越减弱，导致感应电压越小。图14表示蓄电池电压VB为46V的情况和54V的情况下表示短路阈值的变化的曲线。也就是说，短路阈值也可以根据蓄电池电压VB而可变地设定。蓄电池电压VB越高，可以允许更高的感应电压，因此，随此短路阈值移动至高速旋转侧。在间隙G为90%的情况和100%的情况中短路阈值大不同的原因在于励磁削弱控制的有无。也就是说，当间隙G=100%时，将d轴电流指令值Id*设定为有意义值，进行励磁削弱控制，因此能进一步抑制感应电压，从而可允许更高的短路阈值。图15是用于说明根据短路/解除处理部330的短路执行判断处理的流程图。短路/解除处理部330 (CPU280)在每一个预定的控制周期，反复执行短路执行判断处理。短路/解除处理部330首先判断是否处于三相短路状态(步骤SI)。若不处于三相短路状态(在步骤S1:否)，则短路/解除处理部330判断电动机5的旋转速度η是否超过短路阈值A (参照图14) (η>Α)(步骤S2)。该判断也可以替代为旋转速度η是否为短路阈值A以上(η 3Α)的判断。若旋转速度η超过短路阈值A (或为短路阈值A以上)，则短路/解除处理部330产生三相短路执行请求(步骤S6)。也就是说，当有可能电动机5的旋转速度η较大并且在蓄电池6中被施加较大的电压时，执行三相短路。由此实现蓄电池6的保护。若旋转速度η没有超过短路阈值A (或为短路阈值A以上)，则短路/解除处理部330参照从蓄电池控制器200经由通信线190接收的信息(步骤S3)。更具体而言，调查是否已从蓄电池控制器200接收再生指令。进一步调差蓄电池6是否正在充电。如果未接收再生指令并且正在充电(步骤S3:是)，则短路/解除处理部330产生三相短路执行请求(步骤S6)。一般情况下，步骤S3的判断不会被肯定，但是例如在急加速器时、急减速时、无负载旋转时(在立起驻车架的状态下使后轮空转时)等，由于控制的跟踪延迟，步骤S3的判断有可能被肯定。当步骤S3的判断被否定时，短路/解除处理部330进一步判断蓄电池电压VB是否超过短路阈值电压B (VB>B)(步骤S4)。该判断也可以替代为蓄电池电压VB是否为短路阈值电压B以上(VB彡B)的判断。当步骤S4的判断被肯定时，短路/解除处理部330产生三相短路执行请求(步骤S6)。由此，能够避免当蓄电池6接近满充电状态时，再生电流供给至蓄电池6。短路阈值电压B也可以是蓄电池6充电至充电极限时的蓄电池电压值，也可以是比它稍低的值。当步骤S4的判断为否定时，短路/解除处理部330，进一步判断是否有电动机电流的控制裕度(步骤S5)。具体而言，驱动信号生成部321生成占空比100%的驱动信号并且q轴电流偏差(Iq*_Iq)为负值时，判断为没有控制裕度，否则判断为有控制裕度。当步骤S5的判断被肯定时，短路/解除处理部330就产生三相短路执行请求(步骤S6)。由此，能够保持电动机5的旋转速度η在适当的范围，能够促进恢复至具有控制裕度的通常状态。当步骤S5的判断被否定时，结束该控制周期的三相短路判断处理。在步骤S2 S5中判断的条件是用于执行三相短路的条件(短路条件)的例子。在本实施方式中，只要其中至少任一种短路条件成立，则产生三相短路执行请求。然而，也可以省略这些短路条件当中的一个或两个以上。例如，也可以只判断与旋转速度η有关的短路条件(步骤S2)。另外，也可以只利用与旋转速度η有关的短路条件(步骤S2)和与蓄电池电压VB有关的短路条件(步骤S5)的两个短路条件。另一方面，当处于三相短路状态时(步骤S1:是)，进行三相短路解除判定(步骤S7 S10)。具体而言，短路/解除处理部330判断电动机5的旋转速度η是否低于解除阈值Α’(=Α_α。α为O以上的定数。例如α为500rpm左右。)(步骤S7)。该判断也可以替代为旋转速度η是否为解除阈值A’以下(η彡Α)的判断。由于Α>Α’ (α >0)，能够为三相短路的执行和其解除带来滞后特性，因此能够使控制变稳定。另外，短路/解除处理部330判断电动机5的旋转速度η是否低于三相短路开始时的旋转速度Iii (n<ni)(步骤S8)。该判断也可以替代为旋转速度η是否为开始三相短路时的旋转速度Iii以下(η ( η,)的判断。进一步，短路/解除处理部330判断蓄电池6的电压VB是否不到解除阈值B’(=B-β。β为大于O的定数。例如β为IV左右。)(VB < B’)(步骤S9)。该判断也可以替代为蓄电池电压VB是否为解除阈值电压B’以下(VB彡B’)的判断。由于Β>Β’ (β >O),能够为三相短路的执行及其解除带来滞后特性，因此能够使控制变稳定。进一步，短路/解除处理部330判断励磁削弱控制是否处于不必要的控制区域(Id不必要区域)(步骤S10)。不需要励磁削弱控制的控制区域是指d轴电流指令值Id*保持在零的区域。更具体而言，在图11所示的间隙G为100%以外的动力行驶参照曲线中，q轴上限电流值Iqmax为零的旋转速度η以下的旋转速度区域为不需要励磁削弱控制的控制区域。从而，基于间隙G和旋转速度η判断是否不需要励磁削弱控制。只要步骤S7 SlO中的任一个的判断被否定，则结束该控制周期的三相短路判断处理。另一方面，当步骤S7 SlO的全部的判断被肯定时，短路/解除处理部330产生三相短路解除请求(步骤S11)。 在步骤S7 SlO中判断的条件是用于解除三相短路的条件(解除条件)的例子。在本实施方式中，当满足例示的所有的解除条件时，产生三相短路执行请求。然而，也可以省略这些解除条件当中的一个或两个以上。例如，也可以只判断与旋转速度η有关的解除条件(步骤S7)。另外，也可以只利用与旋转速度η有关的解除条件(步骤S7)和与蓄电池电压VB有关的解除条件(步骤S9)的两个解除条件。图16是用于说明三相短路处理和其解除处理的流程图。该处理由短路/解除处理部330 (CPU280)在每一个预定的控制周期反复执行。短路/解除处理部330判断三相短路执行请求的有无(步骤S21)。如果有三相短路执行请求(步骤S21:是)，短路/解除处理部330就判断电动机5是否通电(步骤S22)。更具体而言，根据供给至电动机驱动电路350的驱动信号的占空比判断是否正在通电。若不是正在通电(步骤S22:否)，则短路/解除处理部330对驱动信号生成部321发出三相短路指令(步骤S23)。响应于此，驱动信号生成部321在电动机驱动电路350的全部的相电路351 353中，生成用于使上臂开关元件Swl、Sw3、Sw4保持在断开状态(off状态)，使下臂开关元件Sw2、Sw4、Sw6保持在接通状态(on状态)的驱动信号。由此，电动机5成为三相短路状态。另一方面，当电动机5正在通电时(步骤S22:是)，短路/解除处理部330对驱动信号生成部321发出通电停止指令，等待一定时间直到通电试机停止为止(步骤S23)。之后，短路/解除处理部330对驱动信号生成部321发出三相短路指令(步骤S23)。在正在通电时，电动机驱动电路350的上臂开关元件Swl、Sw2、Sw3被接通/断开驱动。在该状态下，若为了三相短路而接通下臂开关元件Sw2、Sw4、Sw6，蓄电池6的正极端子与负极端子间短路，有可能流过很大的贯通电流。通过步骤S23的处理，能够在完全断开上臂开关元件Swl、Sw2、Sw3之后，执行三相短路，因此能够避免蓄电池6的端子间短路。如果没有三相短路执行请求(步骤S21:否)，则短路/解除处理部330判断电动机
5是否处于三相短路状态(步骤S25)。如果不处于三相短路状态(步骤S25:否)，则结束该控制周期的处理。当处于三相短路状态时(步骤S25:是)，短路/解除处理部330判断三相短路解除请求的有无(步 骤S26)。若没有三相短路解除请求(步骤S26:否)，则结束该控制周期的处理。如果有三相短路解除请求(步骤S26:是)，则执行三相短路解除处理(步骤S27 S35)。三相短路解除处理包括U相短路解除(步骤S27 S29 )、V相短路解除(步骤S30
S32)和W相短路解除(步骤S33 S35)。在本实施方式中，U相短路解除、V相短路解除和W相短路解除被依次执行。从而，首先，U相电路351的下臂开关元件Sw2从接通状态切换为断开状态。接着，V相电路352的下臂开关元件Sw4从接通状态切换为断开状态。之后，W相电路353的下臂开关元件Sw6从接通状态切换为断开状态。U相短路解除包括是否正处于U相短路的判断(步骤S27)。该判断是判断U相电路351的下臂开关元件Sw2是否处于接通状态。进一步，短路/解除处理部330参照由电流检测电路354检测出的U相电流Iu，判断U相电流Iu是否为流入电动机5的方向的值(步骤S28)。“流入方向”是指从下臂开关元件流向电动机5的电流的方向。相反，从电动机5流向下臂开关元件的电流的方向称为“流出的方向”或“流出方向”等。例如，当各相电流为流入电动机5的方向时表不为正号，当各相电流为从电动机5流出的方向时表不为负号。此时，步骤S28的判断是判断U相电流Iu是否为正(或O以上)。如果U相电流Iu为从电动机5流出的方向(步骤S28:否)，则结束该控制周期的处理。当U相电流Iu为流入电动机5的方向时(步骤S28:是)，短路/解除处理部330对驱动信号生成部321发出U相短路解除指令(步骤S29)。由此，驱动信号生成部321生成用于将U相电路351的下臂开关元件Sw2从接通切换为断开的驱动信号。这样，U相短路被解除。V相短路解除(步骤S30 S32)与U相短路解除一样。也就是说，V相短路解除包括是否正处于V相短路的判断(步骤S30)。该判断是判断V相电路352的下臂开关元件Sw4是否处于接通状态。进一步，短路/解除处理部330参照由电流检测电路354检测出的V相电流Iv，判断V相电流Iv是否为流入电动机5的方向的值(步骤S31)。该判断也可以是判断V相电流Iv是否为正(或O以上)。如果V相电流Iv为从电动机5流出的方向(步骤S31:否)，则结束该控制周期的处理。当V相电流Iv为流入电动机5的方向时(步骤S31:是)，短路/解除处理部330对驱动信号生成部321发出V相短路解除指令(步骤S32)。由此，驱动信号生成部321生成用于将V相电路352的下臂开关元件Sw4从接通切换为断开的驱动信号。这样，V相短路被解除。在进行W相短路解除时，短路/解除处理部330参照由电流检测电路354检测的W相电流Iw，判断从电动机5流出的W相电流Iw是否为规定值以下(或低于规定值)(步骤
S33)。当流入电动机5的方向的电流值标注为正号时，步骤S33的判断也可以是判断W相电流Iw是否为负的规定值以上。当从电动机5流出的W相电流Iw为规定值以下时(步骤S33:是)，短路/解除处理部330对驱动信号生成部321发出W相短路解除指令(步骤S34)。由此，驱动信号生成部321生成用于将W相电路353的下臂开关元件Sw6从接通切换为断开的驱动信号。这样，W相短路被解除。如果从电动机5流出的W相电流Iw超过规定值(或若为规定值以上)(步骤S33:否)，短路/解除处理部330进一步判断解除V相的短路之后，转子是否旋转了预定的一定旋转角度(也可以是电角)(步骤S35)。该一定旋转角度设定为在V相的短路解除之后，从电动机5流出的W相电流Iw预计为上述规定值以下的值(例如90度)。当旋转上述一定旋转角度时(步骤S35:是)，短路/解除处理部330对驱动信号生成部321发出W相短路解除指令(步骤S32)。当处于上述一定旋转角度的旋转之前时(步骤S35:否)，结束该控制周期的处理。图17A 17D是用于说明解除各相的短路状态的时刻的原理图。如图17A所示，在蓄电池6连接有上臂开关元件SwH (Swl、Sw3、Sw5)与下臂开关元件SwL (Sw2、Sw4、Sw6)的串联电路。在上臂开关元件SwH并联连接有二极管DH (D1、D3、D5)，在下臂开关元件SwL并联连接有二极管DL (D2、D4、D6)。在短路状态中，下臂开关元件SwL为接通状态，如图17B所示，随着转子81的旋转产生的相电流Im以交流波形变化。从而，存在相电流Im流入电动机5的线圈的期间(正值的期间)和相电流Im从电动机5的线圈流出的期间(负值的期间)。该相电流Im流经接通状态的下臂开关元件SwL，不会从上臂开关元件SwH或二极管DH流向蓄电池6。因此，相电流Im被电动机5的线圈热消耗。当相电流Im从电动机5流出的期间(lm〈0的期间)断开下臂开关元件SwL而解除短路状态时，如图17C所示，其相电流经过上臂侧的二极管DH流入蓄电池6而被吸收。另一方面，当相电流Im流入电动机5的期间(Im > O的期间)断开下臂开关元件SwL而解除短路状态时，如图17D所示，其相电流经过下臂侧的二极管DL流入电动机5。从而不会流向蓄电池6。
从而，当相电流Im流入电动机5的期间关闭下臂开关元件SwL而解除短路状态时(参照图17D)，再生电流不会流入蓄电池6，因此不产生冲击电流(inrush current)。另外，即使处于相电流Im从电动机5流出的期间，也只要在其绝对值为规定值以下时将下臂开关元件SwL设为断开状态而解除短路状态，就能够避免大的冲击电流流入蓄电池6。图18是表示再生量设定部340的处理的流程图，表示CPU280(再生量设定部340)在每一个预定的控制周期反复执行的处理。再生量设定部340判断加速器开度AO是否为零(步骤S41 )。再生量设定部340进一步判断制动传感器302是否检测到有制动操作(步骤S42)。
如果加速器开度AO为零(步骤S41:是)并且制动传感器302检测到没有制动操作(步骤S42:否)，再生量设定部340将最大再生电流设定为第一定值(步骤S44)。该第一定值预先设定为产生与在三相短路状态时电动机5中产生的制动扭矩大致同等的制动扭矩。如果加速器开度AO为零(步骤S41:是)并且制动传感器302检测到有制动操作(步骤S42:是)，再生量设定部340将最大再生电流设定为比第一定值更大的第二定值(例如17A)(步骤S44)。该第一定值例如可以是第二定值的35% 50% (例如40%)左右的值。当加速器开度AO不为零时(步骤S41:否)，再生量设定部340将最大再生电流设定为零(步骤S43)。图19表示电动机5的旋转速度η与再生动作时的q轴电流指令值Iq*(再生电流指令值)的关系。通过q轴电流指令值Iq*设定为负值，能够使电动机5作为发电机发挥作用，能够将由此产生的电流供给(再生)至蓄电池6。再生动作时的q轴电流指令值Iq*按照q轴上限电流值Iqniax的参照图解(图11)和由再生量设定部340设定的最大再生电流的限制，设定为在它们的限制范围内绝对值最大。图19 一起表示图11所示的再生参照曲线组和低速限制参照曲线L。当最大再生电流被设定为第一定值时，q轴电流指令值Iq*例如按照曲线LI设定。另外，当最大再生电流被设定为第二定值时，q轴电流指令值Iq*例如按照曲线L2设定。然而，并没有准备好与这些曲线L1、L2对应的参照图解。亦即，将最大再生电流作为控制目标，通过控制定子87的间隙G、q轴电流Iq和d轴电流Id，使得q轴电流指令值Iq*跟随曲线L1、L2。曲线L1、L2在对应于与低速限制参照曲线L的交点的旋转速度nil、nl2以下(或低于该旋转速度nil、nl2)的范围内，与该低速限制参照曲线L 一致。从而，当最大再生电流被设定为第一定值时，在超过旋转速度nil (或旋转速度nil以上)的旋转速度范围内，将该第一定值作为控制目标，控制再生电流。并且，在旋转速度nil以下(或低于该旋转速度nil)的范围内，再生电流受到抑制，随此电动机5所产生的制动扭矩受到抑制。同样，当最大再生电流被设定为第二定值时，在超过旋转速度nl2 (或旋转速度nl2以上)的旋转速度范围内，将该第二定值作为控制目标，控制再生电流。并且，在旋转速度nl2以下(或低于该旋转速度nl2)的范围内，再生电流受到抑制,随此电动机5所产生的制动扭矩受到抑制。由此，在低速域，能够抑制制动感，因此能实现良好的乘车感。尤其是，随着电动机5的旋转速度η降低，即随着车速降低，再生电流进一步受到抑制，制动扭矩进一步受到抑制，从而获得更良好的乘车感。例如，能够在以低速掉头时，一边进行再生动作，一边能够同时实现良好的乘车感。
当加速器开度AO为零且没有制动操作时，最大再生电流被设定为第一定值，因此按照曲线LI设定q轴电流指令值Iq*。另外，当加速器开度AO为零且有制动操作时，最大再生电流被设定为第二定值。也就是说，按照曲线L2设定q轴电流指令值Id*。从而，当有制动操作时，与没有制动操作时相比，电动机5产生更大的电流，该电流再生至蓄电池6。由此，当有制动操作时，从电动机5产生大的制动扭矩并且能够将由该制动产生的能量的大部分利用于蓄电池6的充电。由此，能量利用效率提高。另一方面，在加速器开度AO为零且没有制动操作时，电动机5产生的制动扭矩由于受到抑制，因此能够实现自然的乘车感。图20是用于说明再生时的间隙G的控制的效果的图，表示电动机5的旋转速度η与再生动作时的q轴电流指令值Iq* (再生电流指令值)的关系。图20再次表示图19所示的曲线L1、L2。另外，图20表示与间隙G=100% (加速器开(on))对应的再生参照曲线Lr。进一步，图20表示对间隙G=100%的再生参照曲线Lr乘以上述第一定值与第二定值的比(第一定值/第二定值)而得到的再生参照曲线Li。
表示进行制动操作时的q轴电流指令值Iq*的曲线L2在高旋转速度域沿再生参照曲线Lr。而且，曲线L2所示的q轴电流指令值Iq*在间隙G# 100%的旋转速度域，如参照符号402所示，取为小于再生参照曲线Lr上的值的绝对值。另外，表示没有进行制动操作并且加速器开度AO为零时的q轴电流指令值Iq*的曲线LI在高旋转速度域，沿假想的再生参照曲线Li。而且，曲线LI所示的q轴电流指令值Iq*在间隙G古100%的旋转速度域，如参照符号401所示，取为比假想的再生参照曲线Li上的值小的绝对值。这样，间隙G根据旋转速度η等而改变，由此q轴电流指令值Iq*以具有小于再生参照曲线Lr或假想的再生参照曲线Li上的值的绝对值的方式受到抑制。由此，既能确保充分的再生电流(例如上述第一定值或第二定值)，又能抑制电动机5所产生的制动扭矩。其中，再生电流并不经常为最大再生电流(第一定值或第二定值)，而被设定在最大再生电流以下(或小于最大再生电流)的范围内。例如，也可以根据蓄电池6的充电状态、蓄电池6的温度(也可以以环境温度代用)等参数，在最大再生电流以下(或小于最大再生电流)的范围内确定再生电流。并且，根据所确定的再生电流确定再生动作时的q轴电流指令值 Iq*。图21表示电动机5的旋转速度η与旋转动作时的d轴电流指令值Id*(用于励磁肖Ij弱控制的电流指令值)的关系。d轴电流指令值Id*例如根据q轴电流指令值Iq*和旋转速度η而设定。图21 —起表示图12所示的d轴上限曲线(Idmax)和d轴下限曲线(Idmin)。d轴电流指令值Id*在这些曲线夹着的区域内设定。当最大再生电流被设定为第一定值时，d轴电流指令值Id*例如按照曲线Lll设定。另外，当最大再生电流被设定为第二定值时，d轴电流指令值Id*例如按照曲线L12设定。但是，并没有准备与这些曲线L11、L12对应的参照图解。亦即，将最大再生电流作为控制目标，通过控制定子87中的间隙G、q轴电流Iq和d轴电流Id,结果使得q轴电流指令值Iq*跟随曲线L11、L12。旋转速度η越大，d轴电流指令值Id*的绝对值越大，电动机5的励磁被进一步削弱。图22表示电动机5的旋转速度η与再生动作时电动机5所产生的制动扭矩的关系。电动机5所产生的扭矩与q轴电流Iq成比例，因此，再生动作时的制动扭矩，大致与q轴电流指令值Iq*成比例。曲线L21表示最大再生电流被设定为第一定值时的制动扭矩，与图19的曲线LI对应。同样，曲线L22表示最大再生电流被设定为第二定值时的制动扭矩，与图19的曲线L2对应。另一方面，曲线L23表示在定子87的间隙G为100%的状态下使电动机5三相短路时电动机5所产生的制动扭矩。另外，曲线L24表示在定子87的间隙G为0%的状态下使电动机5三相短路时电动机5所产生的制动扭矩。执行三相短路是在旋转速度η超过短路阈值A (参照图15)(或短路阈值A以上)的时候。从而，在通常状态下，处于三相短路状态时，间隙G= 100%。表示最大再生电流被设定为第一定值时的制动扭矩的曲线L21与曲线L23、L24匹配。尤其是，曲线L21大致与间隙G=100%时的制动扭矩曲线L23—致。换而言之，第一定值以相当于产生与三相短路状态时的制动扭矩同等的制动扭矩的再生电流的方式设定。由此，当三相短路状态被解除切换为再生动作时，能够避免制动扭矩的不连续变化，从而能够实现良好的乘车感。也可以考虑处于三相短路状态且间隙G不等于100%的情况。例如为与旋转速度η相比较的短路阈值A与解除阈值Α’(参照图15)不同，为三相短路的执行和其解除带来滞后特性的情况。然而，从曲线L23、L24的比较显而易见，在旋转速度η比较高的高速区域，制动扭矩不依赖于间隙G而大致一致。亦即，在短路阈值A和解除阈值Α’的速度域(2000rpm SOOOrpm0参照图14)，制动扭矩不依赖于间隙G而大致一致。从而，即使间隙G不是100%，制动扭矩也不会在三相短路状态被解除而切换为再生动作时发生大的变化。因此，能够得到良好的乘车感。图23表不电动机5的旋转速度η与再生动作时的目标间隙G*的关系。图23 —起表示图13所示的目标间隙图解的曲线组。当最大再生电流被设定为第一定值时，目标间隙G*例如按照曲线L31 设定。另外，当最大再生电流被设定为第二定值时，目标间隙G*例如按照曲线L32设定。但是，并没有准备与这些曲线L31、L32对应的参照图解。亦即，将最大再生电流作为控制目标通过控制q轴电流指令值Iq*，结果使得目标间隙G*跟随曲线L31、32。在本例中，目标间隙G*在100% 0%之间以5%间隔阶段性地变化。图24表示电动机5的旋转速度η与再生动作时再生至蓄电池6的再生电流(蓄电池电流)的关系。曲线L41表示最大再生电流被设定为第一定值时的再生电流，与图19的曲线LI对应。同样，曲线L42表示最大再生电流被设定为第二定值时的再生电流，与图19的曲线L2对应。曲线L41在旋转速度nil以上(或旋转速度超过nil)的范围内，与第一定值(例如6A)匹配得很好。同样，曲线L42在旋转速度nl2以上(或旋转速度超过nl2)的范围内，与第二定值(例如17A)匹配得很好。在旋转速度不到nil、nl2 (或旋转速度为nil、nl2以下)的范围内，再生电流随旋转速度η的降低而减小。这是因为随低速限制参照曲线L (参照图11和图19)设定q轴电流指令值Iq*。图25表示不进行制动操作并且将加速器开度AO设为零时的测量数据例。曲线El表示q轴电流指令值Iq*的时间变化，曲线E2表示再生电流(蓄电池电流)的时间变化，曲线E3表示驱动力的时间变化。另外，曲线E4表示电动机5的旋转速度η的时间变化，曲线Ε5表示间隙G的时间变化，曲线Ε6表示电动机5的产生扭矩的时间变化。曲线Ε3所示的驱动力使根据旋转速度η的减速度(一阶时间微分值)和二轮电动车I的质量而计算得到的值，表示作用于二轮电动车I的力(驱动力或制动力)。曲线Ε6所示的产生扭矩表示从电动机5的特性、q轴电流指令值Iq*等推算的值。当在时刻tl加速器开度AO设为零时，q轴电流指令值Iq*成为负值，开始进行再生动作。随此，蓄电池电流转变为负值(再生电流)，产生制动扭矩(负的扭矩)，旋转速度η减少。蓄电池电流在时刻t2以前的期间大致保持在一定值(第一定值，在此例中为约6A)。在时刻t2以后的期间，q轴电流指令值Iq*按照低速限制参照曲线L (参照图11和图19)设定。由此，制动扭矩减少，而且蓄电池电流减少(绝对值减少)。亦即，在减速至低速域之后，制动扭矩被减弱，随此制动力(负的驱动力)减弱。图26表示加速器开度AO设为零并且进行制动操作时的测量数据。然而，表示的是制动传感器302检测到有制动操作但实际上制动装置155、160没有动作，因此，表示没有机械制动力的作用的状态下的测量数据。在图26中，对表示各测量数据的曲线，标注与图25相同的参照符号。在时刻tll，加速器开度AO被设为零，而且检测到有制动操作时，q轴电流指令值Iq*成为负值，开始进行再生动作。随此，蓄电池电流转变为负值(再生电流)，产生制动扭矩，旋转速度η减少。蓄电池电流在时刻tl2以前的期间大致保持在一定值(第二定值，在此例中为约17A)。通过与图25的比较显而易见，蓄电池电流(再生电流)增大，随此产生大的制动扭矩，制动力也与此对应。在时刻tl2以后的期间，q轴电流指令值Iq*按照低速限制参照曲线L (参照图11和图19)设定。由此，制动扭矩减少，而且蓄电池电流减少(绝对值减少)。亦即，在减速至低速域之后，制动扭矩被减弱，随此制动力减弱。图27表示加速器开度AO为零并且进行制动操作时的测量数据。此例表示制动传感器302检测到有制动操作并且制动装置155、160实际动作而有机械制动力的作用的状态下的测量数据。图27中，对表示各测量数据的曲线标注与图25相同的参照符号。
在时刻t21，加速器开度AO设为零而且检测到有制动操作时，q轴电流指令值Iq*成为负值，开始进行再生动作。随此，蓄电池电流转变为负值(再生电流)，产生制动扭矩，旋转速度η减少。蓄电池电流在时刻t22以前的期间大致保持在一定值(第二定值，在此例中为约17A)。亦即，产生与图26的情况大致一样的蓄电池电流(再生电流)，电动机5产生相应的大的制动扭矩。进一步，通过制动装置155、160施加机械制动力，产生比图26的情况更大的制动力，随此，电动机5的旋转速度η迅速下降。在时刻tl2以后的期间，q轴电流指令值Iq*按照低速限制参照曲线L (参照图11和图19)设定。由此，制动扭矩减少，而且蓄电池电流减少(绝对值减少)。亦即，在减速至低速域之后，制动扭矩被减弱，随此制动力减弱。如上所述，根据本实施方式，电动机控制器78控制产生要传递至后轮4的驱动力的三相交流电动机5。即，电动机控制器78控制从蓄电池6向电动机5的线圈5U、5V、5W的电流供给。电动机5构成为具有改变励磁的强度的励磁可变单元(第二定子87、定子驱动装置79)，当电流从蓄电池6被供给时，产生要传递至后轮4的驱动力，在通过外力而后轮4旋转时，产生再生电流。电动机控制器78监控与由加速器操作量传感器301 (加速器操作检测单元)检测出的加速器握柄12R (加速器操作器)的操作量对应的加速器开度A0。电动机控制器78包括再生控制单元(CPU280、电流指令值运算部311)，其执行将电动机5所产生的再生电流供给至蓄电池6的再生动作。该再生控制单元在加速器开度AO为零时和制动传感器302检测到有制动操作时，执行再生动作。另外，电动机控制器78包括再生量设定部340，其在加速器开度AO为零时将最大再生电流设定为预定的第一定值，在检测到有制动操作时将上述最大再生电流设定为预定的第二定值。由此，根据加速器关闭操作和制动操作，分别设定一定的最大再生电流，因此能够确保充分的再生量。另一方面，电动机5的励磁的强度(间隙G)根据其旋转速度η和q轴电流指令值Iq*的绝对值|lq*|而变化。因而，由于励磁的强度根据旋转速度η等而变化，再生动作时电动机5产生的制动扭矩被调整。从而，在一边确保一定的再生电流一边使电动机5减速时，电动机5的励磁的强度根据其减速而变化，因此制动扭矩的变化变平缓。这样，就能够确保充分的再生量并且减小制动扭矩的变化，能够提高乘车感。由于能够确保充分的再生量，于是能够延长一次蓄电池充电下的行驶距离。另外，在本实施方式中，上述第二定值设定得比上述第一定值大。从而，在进行制动操作时电动机5产生的制动扭矩比加速器关闭操作时的制动扭矩大。由此，在制动操作时，电动机5产生大的制动扭矩，因此能够产生与骑乘人的意图对应的大小的制动扭矩。另夕卜，通过再生电流被设定为大的值，能够有效地将电动机5的动能利用于蓄电池6的充电。由此，能够提高能量效 率，能够延长一次蓄电池充电下的行驶距离。另外，在本实施方式中，上述再生控制单元(CPU280、电流指令值运算部311)在电动机5的旋转速度η为阈值nl或比该阈值低时，根据低速限制参照曲线L (参照图11)，旋转速度η越小，再生电流就设得越小。即，在二轮电动车I的车速为预定的车速阈值(对应于上述阈值η I)或比它小时，车速越低，越减小再生电流。由此，在车速阈值以下的低速区域，车速越低，越减小再生电流，随此电动机5产生的制动扭矩越小。由此，能够缓解低速行驶时的制动感，从而能够实现更自然的乘车感。另外，在本实施方式中，上述再生控制单元(CPU280、电流指令值运算部311)在电动机5的旋转速度比阈值η2 (参照图11)低时，将再生电流控制为零。即，当二轮电动车I的车速为预定的低速阈值(对应于上述阈值η2)或比它小时，再生电流取零。由此，在极低速域中，电动机5不产生制动扭矩，因此能够实现更自然的乘车感。另外，在本实施方式中，电动机控制器78还包括根据电动机5的旋转速度η控制上述励磁可变单元(第二定子87、定子驱动装置79)的励磁控制单元。励磁控制单元在本实施方式中由CPU280，特别是由目标间隙运算部322、间隙差分运算部323、间隙PI控制部324、实际间隙运算部326等构成。上述再生控制单元(CPU280、电流指令值运算部311)包括设定要流经上述电动机5的电流指令值的电流指令值运算部311(电流指令值设定单元)，根据上述电流指令值控制向电动机5的电流供给。电流指令值运算部311根据电动机5的励磁的强度(间隙G)和由再生量设定部340设定的最大再生电流，设定电流指令值。根据这种结构，根据电动机5的旋转速度η控制电动机5的励磁的强度。由此，能够在低速旋转域增强励磁而增大低速扭矩，或者在高速旋转域削弱励磁而能够高速旋转。在再生动作时，根据电动机5的励磁的强度和要实现的再生电流来设定电流指令值。由此，励磁的强度根据电动机5的旋转速度η的变化而变化，根据该变化，电流指令值被设定为使再生电流保持为一定。电动机5产生的扭矩大致与电流指令值(尤其是q轴电力指令值Iq*)成比例，因此结果是能够得到变化平缓的制动扭矩。由此能够提高乘车感。电动机控制器78构成为根据由电流检测电路354检测出的检测电流与电流指令值的偏差，对电动机5进行反馈控制。由此，向电动机5的电流供给以检测电流跟踪电流指令值的方式被控制，因此能够在再生动作时确保充分的再生量。以上详细说明了本发明的一个实施方式，但是本发明也能够以其他的方式实施。例如，在上述的实施方式中，示出的是以U相、V相和W相的顺序关闭下臂开关元件来解除三相短路状态的例子，但是关闭下臂开关元件的顺序可以在U相电路351、V相电路352和W相电路353之间任意变更。另外，也无需预定好解除短路状态的相的顺序。也就是说，也可以在产生了三相短路执行请求(步骤S6)之后，将最先达到相电流被引入电动机5的时刻的相设为最先进行短路状态解除的第一解除相。而且，也可以在剩余的两个相当中，将下一个达到相电流被引入电动机5的时刻的相设为下一个进行短路状态解除的第二解除相。剩余的一个相成为最后进行短路状态解除的第三解除相。另外，在上述的实施方式中，第一个和第二个解除短路状态的相，以相电流为被引入电动机5的方向作为解除执行条件(步骤S28、S31)。但是，即使相电流为从电动机5流出的方向，只要其大小充分小，就不会有大的冲击电流供给至蓄电池6。从而，也可以将从电动机5流出的相电流不到规定值(或以下)作为各相的短路解除的执行条件。另外，根据蓄电池6的性能，有时也允许大的冲击电流。在这样的情况下，也可以同时进行三相的短路解除。另外，也可以在连接蓄电池6与电动机驱动电路350的电路的中途设置开关，来代替进行三相短路和其解除。该情况下，例如电动机控制器78也可以构成为在上述短路条件成立时断开该开关，在上述 解除条件成立时闭合该开关。另外，在上述实施方式中，例示的是轴向间隙型的电动机5。但是，对具有在与电动机轴正交的径向形成有定子/转子间的间隙的径向间隙型的电动机的二轮电动车，本发明也能够适用。 另外，在上述实施方式中，将旋转速度运算部312运算出的电动机5的旋转速度η作为车速的代替指标利用，但是也可以另设检测车速的车速传感器或检测车轮速度的车轮速度传感器。另外，在上述的实施方式中，例示的是小轮摩托车类型的二轮电动车I的例子，但是本发明同样也能够适用于其他方式的二轮电动车。例如对诸如摩托车(motorcycle)、轻型机器脚踏车(moped)、越野摩托车(off-road motor vehicle)等类型的二轮车,本发明也能够使用。另外，能够在权利要求书所记载的各项的范围内进行各种设计变更。附图符号I 二轮电动车3 前轮4 后轮5电动机5U U相线圈5V V相线圈5WW相线圈6蓄电池12R加速器握柄
16制动操作杆17主开关47摇摆单元78电动机控制器79定子驱动装置81 转子82 定子85电动机轴86第一定子87第二定子89 线圈110驱动单元111驱动电动机129a励磁位置传感器130a磁极位置传感器155制动装置160制动装置200蓄电池控制器201充电检测部202充电状态检测部203蓄电池电压检测部204再生指令发生部280 CPU281开关驱动电路282定子驱动电路301加速器操作量传感器302制动传感器310控制电路311电流指令值运算部312旋转速度运算部322目标间隙运算部326实际间隙运算部330短路/解除处理部340再生量设定部350电动机驱动电路354电流检测电路
权利要求
1.一种具有驱动轮的二轮电动车，其特征在于，包括: 蓄电池； 三相交流电动机，其具有改变励磁的强度的励磁可变单元，当从所述蓄电池供给电流时产生要传递至所述驱动轮的驱动力，在所述驱动轮通过外力而旋转时产生再生电流；电动机控制器，其控制从所述蓄电池向所述电动机的电流供给； 加速器操作器，其由骑乘人操作； 加速器操作检测单元，其检测所述加速器操作器的操作量； 制动操作器，其由骑乘人操作；和 制动操作检测单元，其检测有无所述制动操作器的操作， 所述电动机控制器包括: 再生控制单元，在由所述加速器操作检测单元检测出预定的加速器操作时，和在由所述制动操作检测单元检测出所述制动操作器的操作时，执行将所述电动机产生的再生电流供给至所述蓄电池的再生动作；和 再生量设定单元，在由所述加速器操作检测单元检测出预定的加速器操作时，将作为所述再生电流的最大值的最大再生电流设定为预定的第一定值，在由所述制动操作检测单元检测出所述制动操作器的操作时，将所述最大再生电流设定为预定的第二定值。
2.如权利要求1所述的二轮电动车，其特征在于: 所述第一定值比所述第二定值小。
3.如权利要求1或2所述的二轮电动车，其特征在于，还包括: 车速检测单元，其检测所述二轮电动车的行驶速度， 所述再生控制单元在所述车速检测单元检测出预定的车速阈值或比该车速阈值低的车速时，车速越低，越减小再生电流。
4.如权利要求3所述的二轮电动车，其特征在于: 所述再生控制单元在所述车速检测单元检测出预定的低速阈值或比该阈值低的车速时，将所述再生电流取零。
5.如权利要求1 4中任一项所述的二轮电动车,其特征在于: 所述二轮电动车还包括: 检测所述电动机的旋转速度的旋转速度检测单元， 所述电动机控制器还包括: 根据由所述旋转速度检测单元检测出的旋转速度控制所述励磁可变单元的励磁控制单元， 所述再生控制单元包括: 电流指令值设定单元，根据所述电动机的励磁的强度和由所述再生量设定单元设定的所述最大再生电流，设定要流经所述电动机的电流指令值，所述再生控制单元根据所述电流指令值控制对所述电动机的电流供给。
全文摘要
二轮电动车包括蓄电池；三相交流电动机；电动机控制器；加速器操作器；加速器操作检测单元；制动操作器；和制动操作检测单元。电动机构成为具有改变励磁的强度的励磁可变单元，当从蓄电池供给电流时产生要传递至驱动轮的驱动力，在驱动轮通过外力而旋转时产生再生电流。电动机控制器包括再生控制单元，在检测出预定的加速器操作时和检测出制动操作器的操作时执行将电动机产生的再生电流供给至蓄电池的再生动作；和再生量设定单元，在检测出预定的加速器操作时，将最大再生电流设定为第一定值，在检测出制动操作器的操作时，将最大再生电流设定为第二定值。
文档编号B60L7/10GK103221250SQ20108007030
公开日2013年7月24日 申请日期2010年11月22日 优先权日2010年11月22日
发明者田中普, 白泽秀树, 铃木秀彰, 渥美孝幸, 松枝秀树 申请人:雅马哈发动机株式会社