CN103221253B

CN103221253B - 二轮电动车

Info

Publication number: CN103221253B
Application number: CN201080070287.5A
Authority: CN
Inventors: 白泽秀树; 田中普; 渥美孝幸; 铃木秀彰; 松枝秀树
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2010-11-22
Filing date: 2010-11-22
Publication date: 2015-10-07
Anticipated expiration: 2030-11-22
Also published as: TW201221412A; JP5636440B2; CN103221253A; WO2012070106A1; EP2644439A4; JPWO2012070106A1; ES2566751T3; EP2644439B1; EP2644439A1; TWI434790B

Abstract

二轮电动车包括：蓄电池；具有第一相、第二相和第三相的线圈，并且产生要传递至驱动轮的驱动力的三相交流电动机；和控制从蓄电池至电动机的线圈的电流供给的电动机控制器。电动机控制器包括：驱动电路，其包括分别具有上臂开关元件和下臂开关元件的串联电路的第一相电路、第二相电路和第三相电路；短路控制单元，其响应预定的短路条件已成立，通过接通第一相电路、第二相电路和第三相电路的所有的下臂开关元件，使电动机处于短路状态；和解除控制单元，其在电动机处于短路状态时，响应预定的解除条件已成立，在从某相的线圈流出的电流等于规定值或小于该规定值的期间，关断对应的相电路的下臂开关元件，解除短路状态。

Description

二轮电动车

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1公开了电动车辆的电动机控制装置。该电动机控制装置构成为使电动机三相短路从而使电动机制动。更具体而言，当电动车辆在蓄电池接近满充电的状态下在下坡行驶并且在未踩踏加速器踏板的情况下仍增速时，执行三相短路，使电动机不对蓄电池充电而进行减速。由此避免蓄电池的过充电并且缓解机械制动装置的动作量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-207053号公报

发明内容

用于解决课题的技术方案

专利文献1没有具体记载在上述的状况下执行三相短路之后怎样解除三相短路。

在二轮电动车中，需要在下坡等处速度上升达到上限速度时进行三相短路来降低速度。另一方面，也需要在减速至上限速度以下时解除三相短路，进行对蓄电池的充电或进行通常控制。

本申请发明人对三相短路的解除反复研究之结果发现，为了保护蓄电池，需要按照一定的顺序解除三相短路，最终想到本发明。

本发明提供具有驱动轮的二轮电动车，包括：蓄电池；具有第一相、第二相和第三相的线圈，并且产生要传递至上述驱动轮的驱动力的三相交流电动机；和控制从上述蓄电池至上述电动机的线圈的电流供给的电动机控制器。上述电动机控制器包括：驱动电路，其包括第一相电路、第二相电路和第三相电路，该第一相电路、第二相电路和第三相电路分别与上述第一相、第二相和第三相对应，分别具有上臂开关元件和下臂开关元件的串联电路，并且相对于上述蓄电池并联连接；短路控制单元，其响应预定的短路条件已成立，通过接通上述第一相电路、第二相电路和第三相电路的所有的下臂开关元件，使上述第一相、第二相和第三相的线圈短路，使得上述电动机处于短路状态；和解除控制单元，其在上述电动机处于上述短路状态时，响应预定的解除条件已成立，在从某相的线圈流出的电流等于规定值或小于该规定值的期间，关断对应的上述相电路的下臂开关元件，解除上述短路状态。

根据这种结构，当预定的短路条件成立时，第一、第二和第三相电路的下臂开关元件全都接通。由此，电动机处于短路状态（三相短路状态）。当预定的解除条件成立时，解除上述短路状态。在进行该解除时，当从各相的线圈流出的电流等于规定值或小于该规定值时，关断对应的相电路的下臂开关元件。由此，在解除短路状态时，由于大的冲击电流无法供给至蓄电池，于是能够保护蓄电池。这样能够提供既能实现蓄电池的保护又能解除电动机的短路状态的二轮电动车。

在本发明的一个实施方式中，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，上述短路条件包括由上述旋转速度检测单元检测到的旋转速度等于预定的短路阈值或超过上述短路阈值。根据这种结构，当电动机的旋转速度等于短路阈值或超过短路阈值时，使电动机处于短路状态。由此，在电动机高速旋转并且由此感应电压升高的状况中，处于三相短路状态，对蓄电池的电力供给被切断。由此，能够有效地保护搭载于二轮电动车的有限容量的蓄电池。

在本发明的一个实施方式中，上述解除条件包括由上述旋转速度检测单元检测的旋转速度等于预定的解除阈值或不到上述解除阈值。当电动机的旋转速度等于解除阈值或低于解除阈值时，解除短路状态。由此，当电动机的旋转速度充分降低，感应电压为适于对蓄电池的电力供给的值时，能够进行对蓄电池的电力供给。另外，通过解除短路状态，能够再次开始对电动机的通常的控制。通常的控制例如可以是根据二轮电动车所具备的加速器操作器的操作量驱动电动机的控制。

若将上述解除阈值设定为小于上述短路阈值的值，能够为三相短路的执行和其解除带来滞后特性，因此能够使控制更加稳定。

在本发明的一种实施方式中，上述解除条件包括由上述旋转速度检测单元检测出的旋转速度等于上述短路条件成立时的上述电动机的旋转速度或低于该旋转速度。根据这种结构，在电动机旋转速度为短路条件成立时的值以下时能够解除三相短路。从而能够可靠保护蓄电池。

在本发明的一个实施方式中，上述二轮电动车还包括蓄电池控制器，该蓄电池控制器具有检测上述蓄电池是否正在充电的充电检测单元，通过根据上述蓄电池的状态对上述电动机控制器发出再生指令，来控制上述蓄电池的充放电。而且，上述电动机控制器还包括再生控制单元，该再生控制单元根据来自上述蓄电池控制器的再生指令控制上述驱动电路，以将上述电动机产生的再生电流供给至上述蓄电池。另外，上述短路条件包括：尽管没有从上述蓄电池控制器产生再生指令，但上述充电检测单元检测到上述蓄电池的正在充电。

当蓄电池控制器没有产生再生指令，蓄电池却正在充电时，基于电动机控制器的再生控制没有适当地发挥作用。更具体而言，由于电动机的大的旋转速度和大的感应电压，有时会产生意想不到的再生电流。于是，若将尽管没有产生再生指令但正在充电作为短路条件，能够避免意想不到的再生电流所致的蓄电池的充电。由此，能够保护蓄电池。

在本发明的一个实施方式中，上述二轮电动车还包括检测上述蓄电池的电压的蓄电池电压检测单元。而且上述短路条件包括上述蓄电池电压等于预定的短路阈值电压或超过上述短路阈值电压。根据这种结构，在蓄电池电压为等于短路阈值电压或超过短路阈值电压的高的值时，执行三相短路。由此，蓄电池电压不会变得过高，因此能够保护蓄电池。

在本发明的一个实施方式中，上述解除条件包括上述蓄电池电压等于预定的解除阈值电压或低于上述解除阈值电压。根据这种结构，当蓄电池电压等于解除阈值或低于解除阈值时，解除三相短路。由此，在蓄电池电压充分低时，能够由再生电流对蓄电池进行充电。

在本发明的一个实施方式中，上述电动机控制器还包括判定上述电动机有无电流控制裕度的控制裕度判定单元，上述短路条件包括由上述控制裕度判定单元判断出没有电流控制裕度。根据这种结构，在没有电流控制裕度时进行三相短路。更具体而言，当电动机的旋转速度提升至没有控制裕度的高速时，执行三相短路。由此，能够避免意想不到的再生电流所致的蓄电池的充电。由此能够保护蓄电池。

在本发明的一个实施方式中，上述电动机控制器还包括弱励磁控制单元，该弱励磁控制单元在预定的弱励磁执行条件成立时，对上述第一相、第二相和第三相的线圈供给用于削弱励磁的电流，上述解除条件包括上述弱励磁执行条件不成立。根据这种结构，解除三相短路时，条件为弱励磁执行条件不成立。如果在弱励磁执行条件成立时解除三相短路，则有可能没有控制裕度。于是，若将弱励磁执行条件不成立作为三相短路解除的条件，就能够避免意想不到的再生电流所致的蓄电池的充电。由此能够保护蓄电池。

在本发明的一个实施方式中，上述短路控制单元构成为各相电路的上臂开关元件在关断的期间接通该相电路的下臂开关元件。由此，能够避免上臂开关元件与下臂开关元件同时接通而短路而流过贯通电流。

在本发明的一个实施方式中，上述电动机控制器还包括电流检测单元，该电流检测单元检测分别流过上述第一相电路、第二相电路和第三相电路的第一相电流、第二相电流和第三相电流，上述解除控制单元在由上述电流检测单元检测到的第一相电流取为与拉入上述第一相的线圈的方向对应的值的期间，关断上述第一相电路的下臂开关元件，在由上述电流检测单元检测到的第二相电流取为与拉入上述第二相的线圈的方向对应的值的期间，关断上述第二相电路的下臂开关元件，在由上述电流检测单元检测到的第三相电流呈现上述第三相的线圈的流出电流等于上述规定值或小于该规定值时，关断上述第三相电路的下臂开关元件。根据这种结构，当第一相电流在被拉入第一相的线圈的方向流过时，第一相电路的下臂开关元件被关断。从而，在关断下臂开关元件时，冲击电流不会向蓄电池流入，因此能够保护蓄电池。第二相电路也一样。当关断第一相电路和第二相电路的下臂开关元件时，从第三相的线圈专门在流出的方向流过电流。于是，当该流出电流等于规定值或小于该规定值时，第三相电路的下臂开关元件被关断。由此，蓄电池中不会流入大的冲击电流，因此，即使是搭载于二轮电动车的小容量的蓄电池也能够保护。

在本发明的一个实施方式中，上述电动机控制器还包括检测分别流过上述第一相电路、第二相电路和第三相电路的相电流的电流检测单元，上述解除控制单元，在由上述电流检测单元检测到的相电流中的任一个在被拉入上述电动机的方向流过的期间，关断该相的上述相电路的下臂开关元件，之后，在与剩下的两个相对应的相电流中的任一个在被拉入上述电动机的方向流过的期间，关断该相的上述相电路的下臂开关元件，之后在与剩下的一个相对应的来自上述电动机的相电流呈现上述规定值或低于该规定值的电流流出时，关断该相的上述相电路的下臂开关元件。根据这种结构，当某相的相电流为被拉入电动机的方向时，关断该相的下臂开关元件，接着，在另外的相的相电流为被拉入电动机的方向时，关断该相的下臂开关元件。剩下的一个相的电流方向主要为流出方向。于是，当该流出电流等于规定值或小于该规定值时，关断该相的下臂开关元件。由此，由于没有大的冲击电流流入蓄电池时，能够保护搭载于二轮电动车的小容量的蓄电池。

在本发明的一个实施方式中，上述解除控制单元在关断两个相的上述相电路的下臂开关元件之后，响应上述电动机已旋转预定的旋转角度，关断与剩下的一相对应的上述相电路的下臂开关元件。根据这种结构，当关断两个相的下臂开关元件之后旋转预定的旋转角度时，剩下的一个相的下臂开关元件也被关断。由此，只有一个相短路的状态不会长时间持续，因此能够缩短大的电流流过该一个相的时间。从而能够保护电动机和驱动电路。

附图说明

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18A～18D是用于具体说明三相短路状态的解除的图。

具体实施方式

图1是本发明的一种实施方式的二轮电动车1的左侧视图。二轮电动车1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1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1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A1接地并且骑乘人没有乘车的状态的二轮电动车1为基准，说明二轮电动车1的结构。

二轮电动车1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1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1具有配置在该二轮电动车1的前上部的前立管（headpipe）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（downtube）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X1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1的后部的右侧视图。二轮电动车1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。另外，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Y1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X1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SP1。盖73配置在周壁76的右方，覆盖电动机收纳空间SP1。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140一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Y1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X1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Y1）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85一体旋转。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SP1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SP1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SP1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110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121一体旋转。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，表示卸载了转子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8B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G1小，因此该间隙G1处的磁阻也小。由此，定子82的励磁处于最大的状态。在间隙G1处于较小的状态时，电动机5中产生强力的磁通M1。磁通M1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M1，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1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M1。

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G1处的磁阻较大。由此，定子82的励磁处于最小的状态。在间隙G1处于较大的状态时，电动机5中产生比磁通M1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1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1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、91W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1时由使用者进行接通操作，在结束使用时由使用者进行关断操作的开关。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Sw1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Sw1～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Sw1～Sw6的接通/关断驱动。在各开关元件Sw1～Sw6分别并联连接有二极管D1～D6。这些二极管D1～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Sw1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91W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I_U、V相电流I_U和W相电流I_w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n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n。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81一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Iq_max相乘而计算出的（Iq*=Iq_max×AO÷100）。d轴电流指令值Id*是将加速器开度AO、电动机5的旋转速度n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Id_max相乘而算出（Id*=Id_max×AO÷100）。另外，将电动机5的旋转速度n作为参数信息，预先通过实验等求出旋转速度n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n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AO、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（Id*=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（SOC）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，进行弱励磁控制。

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*-Id），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I_U、V相实际电流I_V、W相实际电流I_U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d轴电压指令值Vd*转换为三相电压指令值V_U*、V_V*、V_W*。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V_U*、V_V*、V_W*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V_U*、V_V*、V_W*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Sw1～Sw6根据该占空比而被接通/关断驱动。由此，驱动用电力以根据电压指令值V_U*、V_V*、V_W*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n、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1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1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/关断驱动，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n、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处于关断（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1。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Iq_max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Iq_max，根据该q轴上限电流值Iq_max计算q轴电流指令值Iq*（Iq*=Iq_max×AO÷100）。该参照图解用于根据电动机5的旋转速度n和间隙G设定q轴上限电流值Iq_max。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Iq_max。

参照曲线包括将q轴上限电流值Iq_max设定为0以上的值的动力行驶参照曲线组和将q轴上限电流值Iq_max设定为0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n达到各规定值之前，q轴上限电流值Iq_max为定值，在超过该规定值的区域，q轴上限电流值Iq_max随着旋转速度n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，进行弱励磁控制，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Id*=0，不进行弱励磁控制。当然，在间隙G<100%时，也可以进行弱励磁控制。

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n达到规定值之前，q轴上限电流值Iq_max为定值，在超过该规定值的区域，q轴上限电流值Iq_max随着旋转速度n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Iq_max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，进行弱励磁控制，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Id*=0，不进行弱励磁控制。当然，在间隙G<100%时，也可以进行弱励磁控制。

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n在规定的旋转速度阈值n1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n变低，绝对值变小，在规定的低速阈值n2以下（或不足低速阈值n2）的极低速域成为零的特性。旋转速度n与后轮4的旋转速度成比例，因此与二轮电动车1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n对应于车速。旋转速度阈值n1例如换算为二轮电动车1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1的车速则对应于6km/h左右。从而，当二轮电动车1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Id_max和作为其下限值的d轴下限电流值Id_min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Id_max和d轴下限电流值Id_min，根据该d轴上限电流值Id_max和d轴下限电流值Id_min，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n设定d轴上限电流值Id_max和d轴下限电流值Id_min。更具体而言，参照图解包括根据旋转速度n设定d轴上限电流值Id_max的d轴上限曲线和根据旋转速度n设定d轴下限电流值Id_min的d轴下限曲线。这些曲线全都设定在Id<0的区域。d轴电流指令值Id*设定为d轴上限曲线（Id_max）与d轴下限曲线（Id_min）之间的值。

d轴上限曲线（Id_max）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（Id_max）在旋转速度n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n的增加而减少（绝对值增加）。d轴下限曲线（Id_min）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（Id_min）在旋转速度n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n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（Id_max）与d轴下限曲线（Id_min）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|Iq*|和电动机5的旋转速度n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|Iq*|=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n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n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|Iq*|越大，设定为更小的旋转速度n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弱励磁控制的有无。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，进行弱励磁控制，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S1）。

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n是否超过短路阈值A（参照图14）（n>A）（步骤S2）。该判断也可以替代为旋转速度n是否为短路阈值A以上（n≥A）的判断。若旋转速度n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n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n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≥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n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n有关的短路条件（步骤S2）。另外，也可以只利用与旋转速度n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n是否低于解除阈值A’（=A-α。α为0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n是否为解除阈值A’以下（n≤A）的判断。由于A>A’（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n是否低于三相短路开始时的旋转速度n_i（n＜n_i）（步骤S8）。该判断也可以替代为旋转速度n是否为开始三相短路时的旋转速度n_i以下（n≤n_i）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0的定数。例如β为1V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≤B’）的判断。由于B>B’（β＞0），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判断弱励磁控制是否处于不必要的控制区域（Id不必要区域）（步骤S10）。不需要弱励磁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Iq_max为零的旋转速度n以下的旋转速度区域为不需要弱励磁控制的控制区域。从而，基于间隙G和旋转速度n判断是否不需要弱励磁控制。

只要步骤S7～S10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～S10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～S10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n有关的解除条件（步骤S7）。另外，也可以只利用与旋转速度n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Sw1、Sw3、Sw4保持在关断状态（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Sw1、Sw2、Sw3被接通/关断驱动。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，能够在完全关断上臂开关元件Sw1、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从接通状态切换为关断状态。接着，V相电路352的下臂开关元件Sw4从接通状态切换为关断状态。之后，W相电路353的下臂开关元件Sw6从接通状态切换为关断状态。

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I_u，判断U相电流I_u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的方向时表示为正号，当各相电流为从电动机5流出的方向时表示为负号。此时，步骤S28的判断是判断U相电流I_u是否为正（或0以上）。如果U相电流I_u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I_u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从接通切换为关断的驱动信号。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I_V，判断V相电流I_V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I_V是否为正（或0以上）。如果V相电流I_V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I_V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从接通切换为关断的驱动信号。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I_W，判断从电动机5流出的W相电流I_W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I_W是否为负的规定值以上。当从电动机5流出的W相电流I_W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从接通切换为关断的驱动信号。这样，W相短路被解除。如果从电动机5流出的W相电流I_W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I_W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（Sw1、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（Im<0的期间）关断下臂开关元件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＞0的期间）关断下臂开关元件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设为关断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18A～18D是用于具体说明三相短路状态的解除的图。图20A表示在三相短路状态下转子81旋转时的U相电流I_U、V相电流I_V和W相电流I_W的波形。相电流I_U、I_V、I_W表示相位各相差120度的正弦波状的变化。

U相电路351的下臂开关元件Sw2在I_U＞0（或I_U≥0）的期间切换为关断状态。例如，当在电角0度处关断U相电路351的下臂开关元件Sw2时，其后的相电流波形如图18B所示。U相电流I_U成为在0以上的范围（I_U≥0）的范围内变化的波形，V相电流I_V和W相电流I_W成为在跨越正负范围的范围内变化的波形。亦即，U相电流I_U专门在流入电动机5的方向流过。

接着，V相电路352的下臂开关元件Sw4在I_V＞0（或I_V≥0）的期间切换为关断状态。例如，当在电角0度处关断U相电路351的下臂开关元件Sw2之后进一步在电角90度处关断V相电路352的下臂开关元件Sw4时，其后的相电流波形如图18C所示。由此，U相电流I_U和V相电流I_V均成为在0以上的范围（I_U≥0、I_V≥0）内变化的波形。W相电流I_W成为在0以下的范围（I_W≤0）的范围内变化的波形。亦即，U相电流I_U和V相电流I_V专门在流入电动机5的方向流过，W相电流I_W专门在从电动机5流出的方向流过。

接着，当W相电路353的下臂开关元件Sw6在满足I_W≥Ith（或I_W＞Ith。Ith为负的规定值）时，切换为关断状态。由此，既能抑制流入蓄电池6的冲击电流，又能解除W相的短路状态。从关断V相的下臂开关元件Sw4之后一直到转子旋转一定旋转角度（例如以电角旋转90度）为止，如果未能满足I_W≥Ith（或I_W＞Ith）的条件，则W相电路353的下臂开关元件Sw6强制切换为关断状态。这样，解除W相的短路状态。上述一定旋转角度例如也可以设定为在V相短路解除之后直到W相电流预计成为I_W=0为止的角度值。图18C表示分别在电角0度和90度处关断U相电路351和V相电路352的下臂开关元件Sw2、Sw4，之后在电角180度处关断W相电路353的下臂开关元件Sw6时的相电流波形。

如上所述，根据本实施方式，电动机控制器78包括短路控制单元（CPU280、短路/解除处理部330、步骤S2～S6、S22～S24），其响应于预定的短路条件（步骤S2～S5）成立，使电动机5处于三相短路状态。另外，电动机控制器78还包括解除控制单元（CPU280、短路/解除处理部330、步骤S7～S11、S27～S34），其在电动机5处于三相短路状态时，响应于预定的解除条件（步骤S7～S10）成立，解除三相短路状态。该解除控制单元构成为，在从某相的线圈流出的电流等于规定值（|Ith|）或小于该规定值的期间，关断对应的相电路（351、352、353）的下臂开关元件（Sw2、Sw4、Sw6），从而解除三相短路状态。由此，在解除三相短路状态时，大的冲击电流不会供给至蓄电池6，因此能够保护蓄电池6。

另外，在本实施方式中，上述短路条件包括电动机5的旋转速度n等于预定短路阈值A或超过上述短路阈值A（步骤S2）。由此，在电动机5高速旋转并且由此感应电压升高的状况中，处于三相短路状态，对蓄电池6的电力供给被切断。由此，能够有效地保护搭载于二轮电动车1的有限容量的蓄电池6。

另外，在本实施方式中，上述解除条件包括电动机5的旋转速度n等于预定的解除阈值A’或低于上述解除阈值A’（步骤S7）。由此，当电动机5的旋转速度n充分降低，感应电压为适于对蓄电池6的电力供给的值时，能够进行对蓄电池6的电力供给（基于再生电流的充电）。另外，通过解除三相短路状态，能够再次开始对电动机5的通常的控制。也就是说，能够恢复至根据加速器夹钳（grip）的操作量（加速器开度）驱动电动机5的控制的状态。

另外，在本实施方式中，上述解除条件包括电动机5的旋转速度n等于上述短路条件成立时的电动机5的旋转速度n_i或低于该旋转速度n_i（步骤S8）。由此能够可靠保护蓄电池6。

另外，在本实施方式中，蓄电池控制器200，具有检测蓄电池6是否正在充电的充电检测部201，并且根据蓄电池6的状态对电动机控制器78发出再生指令。由此，蓄电池控制器200控制蓄电池6的充放电。而且，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、再生量设定部340），根据来自蓄电池控制器200的再生指令，控制电动机驱动电路350，以将电动机5产生的再生电流供给至蓄电池6。另外，上述短路条件包括：尽管没有从蓄电池控制器200产生再生指令，但充电检测部201检测到蓄电池6正在充电（步骤S3）。由此，能够避免意想不到的再生电流所致的蓄电池6的充电。由此，能够保护蓄电池6。

另外，在本实施方式中，上述短路条件包括蓄电池电压VB等于预定的短路阈值电压B或超过该短路阈值电压B（步骤S4）。由此，蓄电池电压VB不会变得过高，因此能够保护蓄电池6。

另外，在本实施方式中，上述解除条件包括蓄电池电压VB等于预定的解除阈值电压B’或低于该解除阈值电压B’（步骤S9）。由此，在蓄电池电压VB充分低时，能够由再生电流对蓄电池6进行充电，能够提高能量利用效率。

另外，在本实施方式中，电动机控制器78还包括判定电动机5有无电流控制裕度的控制裕度判定单元（CPU280、短路/解除处理部330、步骤S5），上述短路条件包括由上述控制裕度判定单元判断出没有电流控制裕度（步骤S5）。由此，当电动机5的旋转速度n提升至没有控制裕度的程度时，执行三相短路。由此，能够避免意想不到的再生电流所致的蓄电池6的充电。由此，能够保护蓄电池6。

另外，在本实施方式中，电动机控制器78包括：弱励磁控制单元（CPU280、电流指令值运算部311），当预定的弱励磁执行条件成立时，对电动机5的线圈5U、5V、5W供给用于削弱励磁的电流（Id＜0）。而且，上述解除条件包括上述弱励磁执行条件不成立（步骤S10）。如果在弱励磁执行条件成立时解除三相短路，则有可能没有控制裕度。于是，通过将弱励磁执行条件不成立作为三相短路解除的条件，能够避免意想不到的再生电流所致的蓄电池6的充电。由此能够保护蓄电池6。

另外，在本实施方式中，上述短路控制单元（CPU280、短路/解除处理部330）构成为在各相电路351、352、353的上臂开关元件Sw1、Sw3、Sw5关断的期间接通该相电路的下臂开关元件Sw2、Sw4、Sw6（步骤S22～S24）。由此，能够避免上臂开关元件Sw1、Sw3、Sw5与下臂开关元件Sw2、Sw4、Sw6同时接通而短路，从而流过贯通电流。

另外，在本实施方式中，电动机控制器78包括电流检测电路354，检测分别流过U相电路351、V相电路352和W相电路351的U相电流I_U、V相电流I_V和W相电流I_V，而且，上述解除控制单元（CPU280、短路/解除处理部330）在U相电流I_U取为与拉入到U相线圈5U的方向对应的值的期间，关断U相电路351的下臂开关元件Sw2（步骤S28、S29）。并且，上述解除控制单元（CPU280、短路/解除处理部330）在V相电流I_V取为与拉入到V相线圈5V的方向对应的值的期间，关断V相电路352的下臂开关元件Sw4（步骤S31、S32）。进一步，上述解除控制单元（CPU280、短路/解除处理部330）判断上述W相线圈5W的流出电流（对应于W相电流I_W为负值的情况的绝对值）是否等于规定值（|Ith|）或小于该规定值（步骤S33）。若该判断被肯定，则关断W相电路的下臂开关元件Sw6（步骤S34）。根据这种结构，能够避免蓄电池6中流入大的冲击电流，因此，即使是搭载于二轮电动车1的小容量的蓄电池6也能够保护。

在本实施方式中，U相对应于本发明的“第一相”，V相对应于本发明的“第二相”，W相对应于本发明的“第三相”。当然，关闭下臂开关元件的顺序能够在U相电路351、V相电路352和W相电路353之间，任意变更，因此，第一相、第二相和第三相与U相、V相和W相的对应关系也可以任意设定。

从而，从另外的角度看，本实施方式的解除控制单元（CPU280、短路/解除处理部330）构成为在相电流I_U、I_V、I_W中的任一个在被拉入到电动机5的方向流过的期间，关断该相的相电路的下臂开关元件。并且，该解除控制单元构成为，之后在与剩下的两个相对应的相电流中的任一个在被拉入到电动机5的方向流过的期间，关断该相的相电路的下臂开关元件。而且，该解除控制单元构成为，之后在与剩下的一个相对应的来自电动机5的相电流呈现上述规定值（|Ith|）或低于该规定值的电流流出时，关断该相的相电路的下臂开关元件。

另外，在本实施方式中，上述解除控制单元（CPU280、短路/解除处理部330）在关断两个相的上述相电路的下臂开关元件之后，响应于电动机5旋转预定的旋转角度，关断与剩下的一相对应的上述相电路的下臂开关元件（步骤S34、S35）。由此，只有一个相短路的状态不会长时间持续，因此能够缩短大的电流流过该一个相的时间。从而能够保护电动机5和电动机控制器78（尤其是电动机驱动电路350）。

以上详细说明了本发明的一种实施方式，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相的顺序关断下臂开关元件，解除三相短路状态的例子，但是关断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，也可以在产生三相短路执行请求（步骤S6）之后，将相电流被拉入到电动机5的时刻最先到来的相设为最先进行短路状态解除的第一解除相。而且，也可以在剩下的两个相当中，将相电流被拉入到电动机5的时刻下一个到来的相设为下一个进行短路状态解除的第二解除相。剩下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拉入到电动机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，也只要其大小充分小，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，上述的实施方式构成为检测流过电动机5的各相的线圈5U、5V、5W的相电流I_U、I_V、I_W，并且根据检测结果解除各相的短路状态。然而，从图18A～18D显而易见，各相的相电流能够根据转子81的电角（相位角）推测。于是，也可以根据电角解除各相的短路状态，而不是利用相电流的检测值。更具体而言，也可以根据电角，在从各相的线圈5U、5V、5W流出的电流为规定值以下的时刻，执行各相的短路解除。进一步具体地说，如图18A～图18D的例子所示，在电角0度处进行U相短路解除，在电角90度处进行V相短路解除，在电角180度处进行W相短路解除即可。这样的结构例如有利于为了减少成本而省略用于电流检测的结构的情况。进行各相的短路解除的电角也可以以依赖于电动机5的旋转速度n的方式设定。此时，也可以使电动机控制器78具备设定有与旋转速度n对应的短路解除电角（短路解除相位角）的图解，并且按照该图解确定短路解除电角。另外，进行各相的短路解除的电角也可以以依赖于电动机5的旋转速度n和间隙G的方式设定。此时，也可以使电动机控制器78具备设定有与旋转速度n和间隙G对应的短路解除电角的图解，并且按照该图解确定短路解除电角。

另外，在上述实施方式中示出的是轴向间隙型的电动机5。但是，对于具有在正交于电动机轴的径向形成有定子/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，在上述的实施方式中，示出的是能够改变励磁的强度的结构的电动机5，但是本发明也可以适用于具有无法改变励磁的强度的结构的电动机的二轮电动车。

另外，在上述的实施方式中，示出的是小轮摩托车类型的二轮电动车1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）、轻便摩托车（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，能够在权利要求书记载的各项的范围内进行各种设计变更。

附图符号

1 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

5W W相线圈

6 蓄电池

47 摇动单元

67 电动机盒

78 电动机控制器

81 转子

82 定子

85 电动机轴

91U U相供电线

91V V相供电线

91W W相供电线

130a磁极位置传感器

190 通信线

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 CPU

281 开关驱动电路

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

318 电角运算部

321 驱动信号生成部

330 短路/解除处理部

340 再生量设定部

350 电动机驱动电路

351 U相电路

352 V相电路

353 W相电路

354 电流检测电路

D1～D6 二极管

Sw1、Sw3、Sw5上臂开关元件

Sw2、Sw4、Sw6下臂开关元件

SwH 上臂开关元件

SwL 下臂开关元件

Claims

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，其具有第一相、第二相和第三相的线圈，产生要传递至所述驱动轮的驱动力；和

电动机控制器，其控制从所述蓄电池对所述电动机的线圈的电流供给，

所述电动机控制器包括：

驱动电路，其包括第一相电路、第二相电路和第三相电路，所述第一相电路、第二相电路和第三相电路分别与所述第一相、第二相和第三相对应，分别具有上臂开关元件和下臂开关元件的串联电路，并且相对于所述蓄电池并联连接；

短路控制单元，其响应预定的短路条件已成立，接通所述第一相电路、第二相电路和第三相电路的所有的下臂开关元件，使所述第一相、第二相和第三相的线圈短路，使得所述电动机处于短路状态；和

解除控制单元，其在所述电动机处于所述短路状态时，响应预定的解除条件已成立，在从某相的线圈流出的电流等于或小于规定值的期间，关断对应的所述相电路的下臂开关元件，解除所述短路状态。

2.如权利要求1所述的二轮电动车，其特征在于：

还包括检测所述电动机的旋转速度的旋转速度检测单元，

所述短路条件包括由所述旋转速度检测单元检测到的旋转速度等于预定的短路阈值或超过所述短路阈值。

3.如权利要求2所述的二轮电动车，其特征在于：

所述解除条件包括由所述旋转速度检测单元检测到的旋转速度等于预定的解除阈值或不到所述解除阈值。

4.如权利要求2或3所述的二轮电动车，其特征在于：

所述解除条件包括由所述旋转速度检测单元检测到的旋转速度等于所述短路条件成立时的所述电动机的旋转速度或低于该旋转速度。

5.如权利要求1所述的二轮电动车，其特征在于：

还包括蓄电池控制器，所述蓄电池控制器具有检测所述蓄电池是否正在充电的充电检测单元，并通过根据所述蓄电池的状态对所述电动机控制器发出再生指令，来控制所述蓄电池的充放电，

所述电动机控制器还包括再生控制单元，所述再生控制单元根据来自所述蓄电池控制器的再生指令控制所述驱动电路，以将所述电动机产生的再生电流供给至所述蓄电池，

所述短路条件包括：尽管没有从所述蓄电池控制器产生再生指令但所述充电检测单元检测到所述蓄电池正在充电。

6.如权利要求1所述的二轮电动车，其特征在于：

还包括检测所述蓄电池的电压的蓄电池电压检测单元，

所述短路条件包括所述蓄电池电压等于预定的短路阈值电压或超过所述短路阈值电压。

7.如权利要求6所述的二轮电动车，其特征在于：

所述解除条件包括所述蓄电池电压等于预定的解除阈值电压或低于所述解除阈值电压。

8.如权利要求1所述的二轮电动车，其特征在于：

所述电动机控制器还包括判定所述电动机有无电流控制裕度的控制裕度判定单元，

所述短路条件包括由所述控制裕度判定单元判断为没有电流控制裕度。

9.如权利要求1所述的二轮电动车，其特征在于：

所述电动机控制器还包括弱励磁控制单元，所述弱励磁控制单元在预定的弱励磁执行条件成立时，对所述第一相、第二相和第三相的线圈供给用于削弱励磁的电流，

所述解除条件为所述弱励磁执行条件不成立。

10.如权利要求1所述的二轮电动车，其特征在于：

所述短路控制单元构成为在各相电路的上臂开关元件关断的期间接通该相电路的下臂开关元件。

11.如权利要求1所述的二轮电动车，其特征在于：

所述电动机控制器还包括电流检测单元，所述电流检测单元检测分别流过所述第一相电路、第二相电路和第三相电路的第一相电流、第二相电流和第三相电流，

所述解除控制单元，在由所述电流检测单元检测到的第一相电流取为与被拉入到所述第一相的线圈的方向对应的值的期间，关断所述第一相电路的下臂开关元件，在由所述电流检测单元检测到的第二相电流取为与被拉入到所述第二相的线圈的方向对应的值的期间，关断所述第二相电路的下臂开关元件，在由所述电流检测单元检测到的第三相电流表示来自所述第三相的线圈的流出电流等于所述规定值或小于该规定值时，关断所述第三相电路的下臂开关元件。

12.如权利要求1所述的二轮电动车，其特征在于：

所述电动机控制器还包括检测分别流过所述第一相电路、第二相电路和第三相电路的相电流的电流检测单元，

所述解除控制单元，在由所述电流检测单元检测到的相电流中的任一个在被拉入到所述电动机的方向流过的期间，关断该相的所述相电路的下臂开关元件，之后，在与剩下的两个相对应的相电流中的任一个被拉入到所述电动机的方向流过的期间，关断该相的所述相电路的下臂开关元件，之后，在与剩下的一个相对应的来自所述电动机的相电流呈现所述规定值或低于该规定值的电流流出时，关断该相的所述相电路的下臂开关元件。

13.如权利要求11或12所述的二轮电动车，其特征在于：

所述解除控制单元在关断两个相的所述相电路的下臂开关元件之后，响应所述电动机已旋转预定的旋转角度，关断与剩下的一个相对应的所述相电路的下臂开关元件。