JP2024044641A - 低速電動車両の駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータの制御状態がバッテリの供給電圧の影響を受けることを抑制するとともに、モータ巻線の断線時やモータドライバの故障時における低速電動車両の走行継続性を向上させる。【解決手段】低速電動車両を駆動する駆動装置であって、ロータ（６３）及び２つのステータ巻線（６１，６２）を備えるモータ（６０）と、２つのモータドライバ（７１，７２）と、アクセル操作部材（２１）の操作量に相関する操作量相関値を検出する操作量センサ（８０）と、操作量センサにより検出された操作量相関値に基づいて、２つのモータドライバを制御するコントローラ（７５）と、を備える。モータ、２つのモータドライバ、及びコントローラは、一体化されて１つのモジュール（５０）にされている。操作量センサは、操作量に応じて捻り変形する変形部材（８３）と、操作量相関値として変形部材の捻り変形量を検出する２つの歪ゲージ（８１，８２）とを含む。【選択図】 図２

Description

本発明は、最高速度が低速の所定速度（例えば２０［ｋｍ／ｈ］、３０［ｋｍ／ｈ］等）以下である低速電動車両を駆動する駆動装置に関する。

従来、電池と副電池とを備え、２つの電池の電力を回路によって制御器に送り、２つの電池の電力を制御器により切り替えたり制御したりしてモータへ送ることにより、人や荷物を運ぶ電動キックボードがある（特許文献１参照）。

実用新案登録第３０９２１２３号公報

ところで、電動キックボード等の低速電動車両では、一般的にハンドルに設けられたアクセルグリップやアクセルレバー等（アクセル操作部材）の操作量をポテンショメータ（操作量センサ）により検出している。そして、ポテンショメータにより検出されたアクセルグリップ等の操作量に基づいて、モータに対する指令値を生成している。このため、バッテリからポテンショメータに供給される電圧が変動すると、ポテンショメータにより検出されるアクセルグリップ等の操作量、ひいてはモータの制御状態が影響を受けるおそれがある。また、低速電動車両では、モータ巻線の断線時やモータドライバの故障時に、走行を停止する以外の処置をとることができない場合が多い。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、低速電動車両の駆動装置において、モータの制御状態がバッテリの供給電圧の影響を受けることを抑制するとともに、モータ巻線の断線時やモータドライバの故障時における低速電動車両の走行継続性を向上させることにある。

上記課題を解決するための第１の手段は、
最高速度が低速の所定速度以下である低速電動車両（１０）を駆動する駆動装置であって、
ロータ（６３）及び２つのステータ巻線（６１，６２）を備えるモータ（６０）と、
前記２つのステータ巻線に供給する電力をそれぞれ変更する２つのモータドライバ（７１，７２）と、
前記低速電動車両のアクセル操作部材（２１）の操作量に相関する操作量相関値を検出する操作量センサ（８０）と、
前記操作量センサにより検出された前記操作量相関値に基づいて、前記２つのモータドライバを制御するコントローラ（７５）と、
を備え、
前記モータ、前記２つのモータドライバ、及び前記コントローラは、一体化されて１つのモジュール（５０）にされており、
前記操作量センサは、前記操作量に応じて捻り変形する変形部材（８３）と、前記操作量相関値として前記変形部材の捻り変形量を検出する２つの歪ゲージ（８１，８２）とを含む。

上記構成によれば、駆動装置は、最高速度が低速の所定速度（例えば２０［ｋｍ／ｈ］、３０［ｋｍ／ｈ］等）以下である低速電動車両を駆動する。モータは、ロータ及び２つのステータ巻線（モータ巻線）を備えている。２つのモータドライバは、前記２つのステータ巻線に供給する電力をそれぞれ変更する。操作量センサは、前記低速電動車両のアクセル操作部材の操作量に相関する操作量相関値を検出する。そして、コントローラは、前記操作量センサにより検出された前記操作量相関値に基づいて、前記２つのモータドライバを制御する。このため、２つのステータ巻線の一方が断線した場合であっても、他方のステータ巻線に電力を供給することにより、モータを回転させることができる。また、２つのモータドライバの一方が故障した場合であっても、他方のモータドライバにより対応するステータ巻線に供給する電力を変更することによって、モータを回転させることができる。したがって、低速電動車両の駆動装置において、ステータ巻線の断線時やモータドライバの故障時における低速電動車両の走行継続性を向上させることができる。

前記モータ、前記２つのモータドライバ、及び前記コントローラは、一体化されて１つのモジュールにされている。このため、これらを接続する配線が煩雑になったり、これらを接続する配線が断線したりすることを抑制することができる。特に、モータが２つのステータ巻線を備え、駆動装置が２つのモータドライバ及びコントローラを備える場合は、これらを接続する配線がより煩雑化したり断線したりしやすい。したがって、これらを一体化して１つのモジュールにすることにより、上記効果がさらに高くなる。

さらに、前記操作量センサは、前記操作量に応じて捻り変形する変形部材と、前記操作量相関値として前記変形部材の捻り変形量を検出する２つの歪ゲージとを含む。このため、前記操作量センサにより検出されるアクセル操作部材の操作量相関値が、バッテリから操作量センサに供給される電圧の変動の影響を直接受けることを抑制することができる。したがって、操作量センサにより検出された前記操作量相関値に基づいて制御されるモータの制御状態が、バッテリの供給電圧の影響を受けることを抑制することができる。しかも、２つの歪みゲージの一方が故障した場合であっても、他方の歪みゲージにより変形部材の捻り変形量を検出することによって、アクセル操作部材の操作量相関値を検出することができる。したがって、故障に対する操作量センサのロバスト性を向上させることができる。

具体的には、第２の手段のように、前記コントローラは、前記操作量センサにより検出された前記操作量相関値に基づいて、前記モータに対する指令値を算出し、前記指令値に基づいて前記２つのモータドライバを制御する、といった構成を採用することができる。

第３の手段では、前記操作量センサは、前記モジュールから電力の供給を受け、前記モジュールは、前記操作量センサから前記操作量相関値を受信する。

上記構成によれば、操作量センサとモジュールとで、電力及び操作量相関値（信号）を直接やり取りすることができる。したがって、操作量センサとモジュールとの間に中継装置等を必要とせず、構成及び処理を簡素化することができる。

第４の手段では、前記コントローラは、前記指令値を、前記モータのトルクを指令するトルク指令値と、前記モータの回転速度を指令する回転速度指令値と、前記モータの回転位置を指令する回転位置指令値とに切り替える。

上記構成によれば、低速電動車両の運転者の意図に応じて、指令値をトルク指令値と回転速度指令値と回転位置指令値とに切り替えることができ、電力消費を抑制したり電力の利用効率を向上させたりすることができる。

第５の手段では、前記モータの長手方向の一端部（６０ａ）に前記モータドライバ及び前記コントローラを搭載した基板（７６）が取り付けられ、前記モータドライバ及び前記コントローラに配線（７９）を接続するコネクタ（７７）が前記基板に取り付けられ、前記モータと前記コネクタとが並列に配置され、前記モータの長手方向と前記コネクタの長手方向とが一致している。

上記構成によれば、前記モータの長手方向の一端部に、前記モータドライバ及び前記コントローラを搭載した基板が取り付けられている。このため、前記モータドライバ及び前記コントローラを、前記モータの長手方向の一端部にまとめて配置することができる。前記モータドライバ及び前記コントローラに配線を接続するコネクタが、前記基板に接続されている。このため、コネクタ及び基板を介して、モータドライバ及びコントローラに配線を接続することができる。そして、前記モータと前記コネクタとが並列に配置され、前記モータの長手方向及び前記コネクタの長手方向が一致している。このため、モータ及びコネクタを配置するスペースを小さくすることができる。さらに、前記モータの長手方向と前記コネクタの長手方向とを低速電動車両の車幅方向に一致させることにより、低速電動車両の車幅を小さくすることができる。

第６の手段では、前記コントローラは、前記２つのステータ巻線の一方が断線した場合に、他方のステータ巻線に電力を供給するように対応する前記モータドライバを制御して、前記モータの駆動を継続する。こうした構成によれば、２つのステータ巻線の一方が断線した場合であっても、モータの駆動を継続することができ、低速電動車両の走行を継続することができる。したがって、低速電動車両を押して移動させなければならない事態を避けることができる。

第７の手段では、前記コントローラは、前記２つのモータドライバの一方が故障した場合に、他方のモータドライバを制御して対応する前記ステータ巻線に電力を供給して、前記モータの駆動を継続する。こうした構成によれば、２つのモータドライバの一方が故障した場合であっても、モータの駆動を継続することができ、低速電動車両の走行を継続することができる。したがって、低速電動車両を押して移動させなければならない事態を避けることができる。

電動キックボードの斜視図。 駆動装置及び周辺構成のブロック図。 モータ、制御基板、及びコネクタを示す模式図。

以下、電動キックボードを駆動する駆動装置に具現化した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、電動キックボード１０は、車体１１、フレーム１２、前輪１３、後輪１４、ハンドル２０、バッテリ４０、及びモータモジュール５０等を備えている。電動キックボード１０（低速電動車両）は、特定小型原動機付自転車であり、最高速度２０［ｋｍ／ｈ］以下、１６歳未満運転禁止、免許不要、ヘルメットの着用は努力義務である。

車体１１は、箱型（中空直方体状）に形成されている。車体１１の上部は、運転者が足を載せるデッキ１１ａになっている。車体１１の内部には、バッテリ４０が収納されている。車体１１には、フレーム１２が接続されている。

フレーム１２は、上下方向に棒状に延びている。フレーム１２の下部には、前輪１３が回転可能に取り付けられている。フレーム１２の上部には、ハンドル２０が取り付けられている。

ハンドル２０は、左右方向に延びる棒状に形成されている。ハンドル２０の右部には、アクセルグリップ２１、ブレーキレバー２６等が取り付けられている。アクセルグリップ２１（アクセル操作部材）は、円筒状に形成されており、前後に回転可能になっている。運転者がアクセルグリップ２１を後（手前）に回転させることにより、モータモジュール５０が後輪１４に駆動力を作用させる。運転者がブレーキレバー２６を握ることにより、前ブレーキ（図示略）が前輪１３に制動力を作用させる。ハンドル２０の左部には、ブレーキレバー２７等が取り付けられている。運転者がブレーキレバー２７を握ることにより、後ブレーキ（図示略）が後輪１４に制動力を作用させる。

図２は、駆動装置及び周辺構成のブロック図である。同図に示すように、バッテリ４０（蓄電池）は、モータモジュール５０に接続されており、モータモジュール５０に電力を供給する。また、バッテリ４０は、モータモジュール５０から電力が供給されて充電される。

アクセルグリップ２１の内部には、アクセルセンサ８０が設けられている。アクセルセンサ８０（操作量センサ）は、捻り部材８３、第１歪ゲージ８１、及び第２歪ゲージ８２等を備えている。捻り部材８３（変形部材）は、円筒状又は円柱状に形成されており、アクセルグリップ２１の回転量（操作量）に応じて捻り変形する。詳しくは、アクセルグリップ２１の回転量が大きいほど、捻り部材８３の捻り変形量（歪量）が大きくなる。第１歪ゲージ８１及び第２歪ゲージ８２は、周知の歪ゲージであり、ジグザグ（複数回折り返し）形状に配置された抵抗体の変形に伴う電気抵抗の変化を測定し、これを捻り部材８３（被測定物）の歪量に換算する。第１歪ゲージ８１及び第２歪ゲージ８２は、捻り部材８３にそれぞれ取り付けられており、モータモジュール５０からそれぞれ電力が供給される。第１歪ゲージ８１及び第２歪ゲージ８２は、それぞれ検出した捻り部材８３の歪量（操作量相関値）を、デジタル信号に変換してモータモジュール５０へ送信する。

モータモジュール５０（モジュール）は、モータ６０、第１モータドライバ７１、第２モータドライバ７２、及びコントローラ７５等を備えており、機電一体のモジュールである。

モータ６０は、２系統のステータ巻線を備える３相ブラシレスモータである。モータ６０は、ロータ６３、第１ステータ巻線６１、及び第２ステータ巻線６２等を備えている。ロータ６３には、永久磁石（図示略）が取り付けられている。ステータ（図示略）には、第１ステータ巻線６１及び第２ステータ巻線６２がそれぞれ巻回されている。ロータ６３の回転位置に応じて第１ステータ巻線６１及び第２ステータ巻線６２に電流が流されることにより、ロータ６３が回転させられる。第１ステータ巻線６１と第２ステータ巻線６２とには、独立して（個別に）電流を流すことが可能である。モータ６０の正常時には、第１ステータ巻線６１及び第２ステータ巻線６２に電流が流される。

図３に示すように、ロータ６３には、モータ６０の出力軸６５が固定され（取り付けられ）ている。出力軸６５は、スプロケット１５及びチェーン１６等（動力伝達装置）を介して、後輪１４に接続されている。これにより、モータ６０の動力が後輪１４（駆動輪）に伝達され、電動キックボード１０が走行する。また、電動キックボード１０の減速時において、後輪１４の回転力によりロータ６３が回転させられ、モータ６０は回生発電を行う。なお、スプロケット１５及びチェーン１６等は、出力軸６５の回転を減速させて伝達する減速装置を兼ねている。

第１モータドライバ７１及び第２モータドライバ７２は、周知の３相ブリッジ型のインバータ回路により構成されている。第１モータドライバ７１は、バッテリ４０及び第１ステータ巻線６１に接続されており、バッテリ４０から供給される直流電力を交流電力に変換して第１ステータ巻線６１へ供給する。第２モータドライバ７２は、バッテリ４０及び第２ステータ巻線６２に接続されており、バッテリ４０から供給される直流電力を交流電力に変換して第２ステータ巻線６２へ供給する。また、第１モータドライバ７１及び第２モータドライバ７２は、モータ６０の回生発電時において、第１ステータ巻線６１及び第２ステータ巻線６２から供給される交流電力を直流電力に変換してバッテリ４０へ供給する。第１モータドライバ７１及び第２モータドライバ７２は、コントローラ７５により制御され、バッテリ４０と第１ステータ巻線６１及び第２ステータ巻線６２との間で供給される電力をそれぞれ変更（制御）する。

速度センサ９０は、電動キックボード１０の速度ｖを検出する。速度センサ９０は、前輪１３又は後輪１４の回転速度に基づいて速度ｖを検出してもよいし、モータ６０（ロータ６３）の回転速度（回転位置）に基づいて速度ｖを検出してもよい。速度センサ９０は、検出した速度ｖをデジタル信号に変換してモータモジュール５０（コントローラ７５）へ送信する。

コントローラ７５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、記憶装置、及び入出力インターフェース等を備えるマイクロコンピュータを主体として構成されている。コントローラ７５は、第１モータドライバ７１及び第２モータドライバ７２を制御することにより、モータ６０の駆動状態及び発電状態を制御する。コントローラ７５は、第１歪ゲージ８１、第２歪ゲージ８２、及び速度センサ９０の検出結果に基づいて、第１モータドライバ７１及び第２モータドライバ７２を制御する。なお、モータ６０、モータドライバ７１，７２、アクセルセンサ８０、及びコントローラ７５により、低速電動車両の駆動装置が構成されている。

例えば、コントローラ７５は、第１歪ゲージ８１により検出された歪量が大きいほどモータ６０のトルクが大きくなるように、モータドライバ７１，７２を制御する。そして、コントローラ７５は、第１歪ゲージ８１が故障した場合に第２歪ゲージ８２の検出結果に基づいて、モータドライバ７１，７２を制御する。なお、コントローラ７５は、歪ゲージ８１，８２により検出された歪量の平均値が大きいほどモータ６０のトルクが大きくなるように、モータドライバ７１，７２を制御してもよい。そして、コントローラ７５は、歪ゲージ８１，８２の一方が故障した場合に他方の検出結果に基づいて、第１モータドライバ７１及び第２モータドライバ７２を制御してもよい。

また、コントローラ７５は、速度センサ９０により検出された速度ｖが最高速度ｖｍを超えた場合に、電動キックボード１０の速度を最高速度ｖｍ以下に制限するように、モータドライバ７１，７２を制御する。最高速度ｖｍは、例えば２０［ｋｍ／ｈ］（低速の所定速度）である。

図１，３に示すように、車体１１には、左右一対のブラケット１８（支持部材）が取り付けられている（左側のブラケット１８のみ図示）。左右一対のブラケット１８は、後輪１４を回転可能に支持している。なお、図３では、カバー１９の表示を省略している。

モータ６０は、左のブラケット１８に固定され（取り付けられ）ている。モータ６０の長手方向（出力軸６５の軸線方向）の一端部６０ａにブラケット１８を介して、基板７６が固定され（取り付けられ）ている。基板７６は、第１モータドライバ７１、第２モータドライバ７２、及びコントローラ７５を搭載している。上記第１ステータ巻線６１と第１モータドライバ７１とは、ブラケット１８に形成された孔又は切欠（図示略）を通じて配線により接続されている。上記第２ステータ巻線６２と第２モータドライバ７２とは、ブラケット１８に形成された孔又は切欠（図示略）を通じて配線により接続されている。モータ６０の長手方向の端面と、ブラケット１８の主面（最も大きい面）と、基板７６の板面（主面）とは、平行（略平行）になっている。基板７６は、カバー１９により覆われている。

基板７６において、モータドライバ７１，７２及びコントローラ７５が搭載された第１面７６ａと反対側の第２面７６ｂには、コネクタ７７が取り付けられている。コネクタ７７は、基板７６に形成されたプリント配線等（図示略）により、モータドライバ７１，７２及びコントローラ７５に接続されている。モータ６０とコネクタ７７とは、基板７６の第２面７６ｂ側に隣接して（並列に）配置されている。モータ６０の長手方向とコネクタ７７の長手方向とは、電動キックボード１０の車幅方向に一致している。配線７９の端部に取り付けられたコネクタ７８が、コネクタ７７に接続されている。配線７９は、バッテリ４０に接続された電力線と、第１歪ゲージ８１、第２歪ゲージ８２、及び速度センサ９０にそれぞれ接続された信号線とを含んでいる。配線７９は、コネクタ７８，７７、及び基板７６のプリント配線等を介して、モータドライバ７１，７２、及びコントローラ７５にそれぞれ接続されている。

コントローラ７５は、さらに以下の制御を実行する。すなわち、コントローラ７５は、モータ６０を制御する複数の制御モードを実行する。複数の制御モードは、モータ６０のトルクを制御するトルク制御モードと、モータ６０により回生発電をしてモータ６０の回転速度を制御する回転速度制御モードと、モータ６０の回転位置を制御する回転位置制御モードとを含んでいる。コントローラ７５は、電動キックボード１０の運転者の意図に応じて、上記複数の制御モードからいずれかの制御モードを選択して実行する。

詳しくは、コントローラ７５は、歪ゲージ８１，８２及び速度センサ９０の少なくとも１つの検出結果に基づいて、電動キックボード１０が加速時、定速走行時、減速時、及び停止時のいずれかであるかを判定する。例えば、コントローラ７５は、第１歪ゲージ８１により検出される歪量が増加している場合に加速時であると判定する。コントローラ７５は、第１歪ゲージ８１により検出される歪量が減少している場合に減速時であると判定する。コントローラ７５は、第１歪ゲージ８１により検出される歪量が一定である場合、又は速度センサ９０により検出される速度ｖが一定である場合に低速走行時であると判定する。コントローラ７５は、速度センサ９０により検出される速度ｖが０［ｋｍ／ｈ］に近付いている場合に停止時であると判定する。

コントローラ７５は、電動キックボード１０が加速時であると判定した場合及び定速走行時であると判定した場合に、トルク制御モードを実行する。トルク制御モードでは、コントローラ７５は、歪ゲージ８１，８２の少なくとも一方の検出結果に基づいて、モータ６０のトルク指令値を算出する。そして、コントローラ７５は、モータ６０が出力するトルクをトルク指令値にすべく、モータドライバ７１，７２を制御する。例えば、コントローラ７５は、周知のフィードバック制御等により、トルク指令値に基づいてステータ巻線６１，６２に流れる電流を制御する。

コントローラ７５は、電動キックボード１０が減速時であると判定した場合に、回転速度制御モードを実行する。回転速度制御モードでは、コントローラ７５は、歪ゲージ８１，８２の少なくとも一方の検出結果に基づいて、モータ６０の回転速度指令値を算出する。そして、コントローラ７５は、モータ６０の回転速度を回生発電により回転速度指令値まで減速させるべく、モータドライバ７１，７２を制御する。例えば、コントローラ７５は、回転速度指令値に基づいて、ステータ巻線６１，６２に流れる発電電流を制御する。

コントローラ７５は、電動キックボード１０が停止時であると判定した場合に、回転位置制御モードを実行する。回転位置制御モードでは、コントローラ７５は、歪ゲージ８１，８２の少なくとも一方の検出結果に基づいて、モータ６０の回転位置指令値を算出する。そして、コントローラ７５は、モータ６０の回転位置を回転位置指令値にすべく、モータドライバ７１，７２を制御する。例えば、コントローラ７５は、回転位置指令値に基づいて、ステータ巻線６１，６２に流れる電流を制御する。

また、コントローラ７５は、ステータ巻線６１，６２の一方が断線した場合に、他方のステータ巻線に電力を供給するように対応する第１モータドライバ７１又は第２モータドライバ７２を制御して、モータ６０の駆動を継続する。なお、ステータ巻線６１，６２の一方が断線したことは、例えばステータ巻線６１，６２に流れる電流に基づいて判定することができる。さらに、コントローラ７５は、モータドライバ７１，７２の一方が故障した場合に、他方のモータドライバを制御して対応する第１ステータ巻線６１又は第２ステータ巻線６２に電力を供給して、モータ６０の駆動を継続する。なお、モータドライバ７１，７２の一方が故障したことは、例えばモータドライバ７１，７２を構成するインバータ回路の動作状態に基づいて判定することができる。

運転者が電動キックボード１０を運転する際には、デッキ１１ａに片足を載せてもう片方の足で路面を蹴って、電動キックボード１０を発進させる。その後、運転者がアクセルグリップ２１を後（手前）に回転させることにより、コントローラ７５はトルク制御モードを実行して電動キックボード１０を加速させる。運転者がアクセルグリップ２１を前（奧）に戻す（回転させる）ことにより、コントローラ７５は回転速度制御モードを実行してモータ６０により回生発電を行う。運転者がブレーキレバー２６，２７のいずれかを握って電動キックボード１０の速度ｖが０［ｋｍ／ｈ］に近付くと、コントローラ７５は回転位置制御モードを実行してモータ６０の回転位置を回転位置指令値に制御する。

また、ステータ巻線６１，６２の一方が断線した場合、又はモータドライバ７１，７２の一方が故障した場合であっても、コントローラ７５はモータ６０の駆動を継続する。このため、運転者は電動キックボード１０の走行を継続することができ、電動キックボード１０を押して移動させる必要がない。

以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。

・モータ６０は、ロータ６３及び２つのステータ巻線６１，６２（モータ巻線）を備えている。２つのモータドライバ７１，７２は、２つのステータ巻線６１，６２に供給する電力をそれぞれ変更する。アクセルセンサ８０は、電動キックボード１０のアクセルグリップ２１の操作量に相関する捻り部材８３の歪量（操作量相関値）を検出する。そして、コントローラ７５は２つのモータドライバ７１，７２を制御する。このため、２つのステータ巻線６１，６２の一方が断線した場合であっても、他方のステータ巻線に電力を供給することにより、モータ６０を回転させることができる。また、２つのモータドライバ７１，７２の一方が故障した場合であっても、他方のモータドライバにより対応するステータ巻線に供給する電力を変更することによって、モータ６０を回転させることができる。したがって、電動キックボード１０の駆動装置において、ステータ巻線６１，６２の断線時やモータドライバ７１，７２の故障時における電動キックボード１０の走行継続性を向上させることができる。

・モータ６０、２つのモータドライバ７１，７２、及びコントローラ７５は、一体化されて１つのモータモジュール５０にされている。このため、これらを接続する配線が煩雑になったり、これらを接続する配線が断線したりすることを抑制することができる。特に、モータ６０が２つのステータ巻線６１，６２を備え、駆動装置が２つのモータドライバ７１，７２、及びコントローラ７５を備える場合は、これらを接続する配線がより煩雑化したり断線したりしやすい。したがって、これらを一体化して１つのモータモジュール５０にすることにより、上記効果がさらに高くなる。

・コントローラ７５は、モータ６０を制御する複数の制御モードを実行可能である。このため、電動キックボード１０の状態に応じて制御モードを切り替えることができ、電力消費を抑制したり電力の利用効率を向上させたりすることができる。したがって、大容量のバッテリを搭載することが困難な電動キックボード１０であっても、電動キックボード１０の走行継続性を向上させることができる。

・モータ６０の長手方向の一端部６０ａに、モータドライバ７１，７２及びコントローラ７５を搭載した基板７６が取り付けられている。このため、モータドライバ７１，７２及びコントローラ７５を、モータ６０の長手方向の一端部６０ａにまとめて配置することができる。モータドライバ７１，７２及びコントローラ７５に配線７９を接続するコネクタ７７が、基板７６に取り付けられている。このため、コネクタ７７及び基板７６を介して、モータドライバ７１，７２及びコントローラ７５に配線７９を接続することができる。そして、モータ６０とコネクタ７７とが並列に配置され、モータ６０の長手方向とコネクタ７７の長手方向とが一致している。このため、モータ６０及びコネクタ７７を配置するスペースを小さくすることができる。さらに、モータ６０の長手方向とコネクタ７７の長手方向とを電動キックボード１０の車幅方向に一致させているため、電動キックボード１０の車幅を小さくすることができる。

・コントローラ７５は、２つのステータ巻線６１，６２の一方が断線した場合に、他方のステータ巻線に電力を供給するように対応する第１モータドライバ７１又は第２モータドライバ７２を制御して、モータ６０の駆動を継続する。こうした構成によれば、２つのステータ巻線６１，６２の一方が断線した場合であっても、モータ６０の駆動を継続することができ、電動キックボード１０の走行を継続することができる。したがって、電動キックボード１０を押して移動させなければならない事態を避けることができる。

・コントローラ７５は、２つのモータドライバ７１，７２の一方が故障した場合に、他方のモータドライバを制御して対応する第１ステータ巻線６１又は第２ステータ巻線６２に電力を供給して、モータ６０の駆動を継続する。こうした構成によれば、２つのモータドライバ７１，７２の一方が故障した場合であっても、モータ６０の駆動を継続することができ、電動キックボード１０の走行を継続することができる。したがって、電動キックボード１０を押して移動させなければならない事態を避けることができる。

・複数の制御モードは、モータ６０のトルクを制御するトルク制御モードと、モータ６０により回生発電をしてモータ６０の回転速度を制御する回転速度制御モードと、モータ６０の回転位置を制御する回転位置制御モードとを含む。こうした構成によれば、電動キックボード１０の運転者の意図に応じて、トルク制御モードと回転速度制御モードと回転位置制御モードとを切り替えることができ、電力消費を抑制したり電力の利用効率を向上させたりすることができる。さらに、コントローラ７５は、モータ６０を制御するモータコントローラと、電動キックボード１０全体を制御する車両コントローラとを兼ねることができる。

・コントローラ７５は、電動キックボード１０の加速時及び定速走行時にトルク制御モードを実行するため、運転者の意図に合わせて電動キックボード１０を走行させやすくなる。コントローラ７５は、電動キックボード１０の減速時に回転速度制御モードを実行するため、電動キックボード１０の減速時にモータ６０により回生発電をしてエネルギーを有効に利用することができる。コントローラ７５は、電動キックボード１０の停止時に回転位置制御モードを実行するため、運転者の意図に合わせて電動キックボード１０を停止させやすくなる。

・アクセルセンサ８０は、アクセルグリップ２１の操作量に応じて捻り変形する捻り部材８３と、捻り部材８３の歪量（捻り変形量）を検出する２つの歪ゲージ８１，８２とを含む。このため、アクセルセンサ８０により検出される操作量相関値が、バッテリ４０からアクセルセンサ８０に供給される電圧の変動の影響を直接受けることを抑制することができる。したがって、アクセルセンサ８０により検出された歪量に基づいて制御されるモータ６０の制御状態が、バッテリ４０の供給電圧の影響を受けることを抑制することができる。しかも、２つの歪ゲージ８１，８２の一方が故障した場合であっても、他方の歪ゲージにより捻り部材８３の歪量を検出することによって、アクセルグリップ２１の操作量相関値を検出することができる。したがって、故障に対するアクセルセンサ８０のロバスト性を向上させることができる。

・アクセルセンサ８０とモータモジュール５０とで、電力及び歪量（信号）を直接やり取りすることができる。したがって、アクセルセンサ８０とモータモジュール５０との間に中継装置等を必要とせず、構成及び処理を簡素化することができる。

なお、上記実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。上記実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

・電動キックボード１０の定速走行時に、モータ６０の回転速度を制御してもよい。また、電動キックボード１０の停止時に、回転位置制御モードを実行しないようにすることもできる。

・モータ６０の出力軸６５から後輪１４に動力を伝達する動力伝達装置として、歯車減速機を採用することもできる。

・基板７６の第２面７６ｂ側にコネクタ７７を配置するとともに、コネクタ７７の長手方向を出力軸６５に垂直（略垂直）にすることもできる。この場合であっても、電動キックボード１０の車幅を小さくすることができる。

・アクセルセンサ８０（操作量センサ）は、第１捻り部材（第１変形部材）と第２捻り部材（第２変形部材）とを備え、第１歪ゲージ８１が第１捻り部材の歪量を検出し、第２歪ゲージ８２が第２捻り部材の歪量を検出してもよい。

・電動キックボード１０は、アクセルグリップ２１に代えて、アクセルレバーを備えていてもよい。その場合、アクセルレバーの形状に応じて、捻り部材８３、第１捻り部材、及び第２捻り部材の形状を変更すればよい。

・モータモジュール５０は、第１モータドライバ７１を制御する第１コントローラと、第２モータドライバ７２を制御する第２コントローラとを備えていてもよい。

・モータ６０は、永久磁石式の３相ブラシレスモータに限らず、界磁巻線式の３相ブラシレスモータであってもよい。

・上記実施形態及び変更例の駆動装置が適用される特定小型原動機付自転車（低速電動車両）は、電動キックボード１０に限らず、シニアカーや、ゴルフカート等であってもよい。また、特定小型原動機付自転車に限らず、最高速度が３０［ｋｍ／ｈ］（低速の所定速度）以下の低速電動車両に、上記実施形態及び変更例を適用してもよい。

なお、上記の各変更例を組み合わせて実施することもできる。

以下、上述した実施形態及び変更例から抽出される特徴的な構成を記載する。
［構成１］
最高速度が低速の所定速度以下である低速電動車両（１０）を駆動する駆動装置であって、
ロータ（６３）及び２つのステータ巻線（６１，６２）を備えるモータ（６０）と、
前記２つのステータ巻線に供給する電力をそれぞれ変更する２つのモータドライバ（７１，７２）と、
前記低速電動車両のアクセル操作部材（２１）の操作量に相関する操作量相関値を検出する操作量センサ（８０）と、
前記操作量センサにより検出された前記操作量相関値に基づいて、前記２つのモータドライバを制御するコントローラ（７５）と、
を備え、
前記モータ、前記２つのモータドライバ、及び前記コントローラは、一体化されて１つのモジュール（５０）にされており、
前記操作量センサは、前記操作量に応じて捻り変形する変形部材（８３）と、前記操作量相関値として前記変形部材の捻り変形量を検出する２つの歪ゲージ（８１，８２）とを含む、低速電動車両の駆動装置。
［構成２］
前記コントローラは、前記操作量センサにより検出された前記操作量相関値に基づいて、前記モータに対する指令値を算出し、前記指令値に基づいて前記２つのモータドライバを制御する、構成１に記載の低速電動車両の駆動装置。
［構成３］
前記操作量センサは、前記モジュールから電力の供給を受け、
前記モジュールは、前記操作量センサから前記操作量相関値を受信する、構成１又は２に記載の低速電動車両の駆動装置。
［構成４］
前記コントローラは、前記指令値を、前記モータのトルクを指令するトルク指令値と、前記モータの回転速度を指令する回転速度指令値と、前記モータの回転位置を指令する回転位置指令値とに切り替える、構成２に記載の低速電動車両の駆動装置。
［構成５］
前記モータの長手方向の一端部（６０ａ）に前記モータドライバ及び前記コントローラを搭載した基板（７６）が取り付けられ、前記モータドライバ及び前記コントローラに配線（７９）を接続するコネクタ（７７）が前記基板に取り付けられ、前記モータと前記コネクタとが並列に配置され、前記モータの長手方向と前記コネクタの長手方向とが一致している、構成１～４のいずれか１つに記載の低速電動車両の駆動装置。
［構成６］
前記コントローラは、前記２つのステータ巻線の一方が断線した場合に、他方のステータ巻線に電力を供給するように対応する前記モータドライバを制御して、前記モータの駆動を継続する、構成１～５のいずれか１つに記載の低速電動車両の駆動装置。
［構成７］
前記コントローラは、前記２つのモータドライバの一方が故障した場合に、他方のモータドライバを制御して対応する前記ステータ巻線に電力を供給して、前記モータの駆動を継続する、構成１～５のいずれか１つに記載の低速電動車両の駆動装置。

１０…電動キックボード、２１…アクセルグリップ、５０…モータモジュール、６０…モータ、６１…第１ステータ巻線、６２…第２ステータ巻線、６３…ロータ、７１…第１モータドライバ、７２…第２モータドライバ、７５…コントローラ、８０…アクセルセンサ、８１…第１歪ゲージ、８２…第２歪ゲージ、８３…捻り部材。

Claims (7)

1. 最高速度が低速の所定速度以下である低速電動車両（１０）を駆動する駆動装置であって、
   ロータ（６３）及び２つのステータ巻線（６１，６２）を備えるモータ（６０）と、
   前記２つのステータ巻線に供給する電力をそれぞれ変更する２つのモータドライバ（７１，７２）と、
   前記低速電動車両のアクセル操作部材（２１）の操作量に相関する操作量相関値を検出する操作量センサ（８０）と、
   前記操作量センサにより検出された前記操作量相関値に基づいて、前記２つのモータドライバを制御するコントローラ（７５）と、
   を備え、
   前記モータ、前記２つのモータドライバ、及び前記コントローラは、一体化されて１つのモジュール（５０）にされており、
   前記操作量センサは、前記操作量に応じて捻り変形する変形部材（８３）と、前記操作量相関値として前記変形部材の捻り変形量を検出する２つの歪ゲージ（８１，８２）とを含む、低速電動車両の駆動装置。
2. 前記コントローラは、前記操作量センサにより検出された前記操作量相関値に基づいて、前記モータに対する指令値を算出し、前記指令値に基づいて前記２つのモータドライバを制御する、請求項１に記載の低速電動車両の駆動装置。
3. 前記操作量センサは、前記モジュールから電力の供給を受け、
   前記モジュールは、前記操作量センサから前記操作量相関値を受信する、請求項１又は２に記載の低速電動車両の駆動装置。
4. 前記コントローラは、前記指令値を、前記モータのトルクを指令するトルク指令値と、前記モータの回転速度を指令する回転速度指令値と、前記モータの回転位置を指令する回転位置指令値とに切り替える、請求項２に記載の低速電動車両の駆動装置。
5. 前記モータの長手方向の一端部（６０ａ）に前記モータドライバ及び前記コントローラを搭載した基板（７６）が取り付けられ、前記モータドライバ及び前記コントローラに配線（７９）を接続するコネクタ（７７）が前記基板に取り付けられ、前記モータと前記コネクタとが並列に配置され、前記モータの長手方向と前記コネクタの長手方向とが一致している、請求項１又は２に記載の低速電動車両の駆動装置。
6. 前記コントローラは、前記２つのステータ巻線の一方が断線した場合に、他方のステータ巻線に電力を供給するように対応する前記モータドライバを制御して、前記モータの駆動を継続する、請求項１又は２に記載の低速電動車両の駆動装置。
7. 前記コントローラは、前記２つのモータドライバの一方が故障した場合に、他方のモータドライバを制御して対応する前記ステータ巻線に電力を供給して、前記モータの駆動を継続する、請求項１又は２に記載の低速電動車両の駆動装置。

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