电动车用驱动装置和电动车的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种电动车用驱动装置，能抑制加速度变动导致驾驶者感到不协调，当低速高负载时实现足够转矩输出且延长一次充电的行驶距离，其包括：驱动车轮且具备永久磁铁的旋转电机；被驾驶者操作的加速操作部和电流控制指示部；检测加速操作部的加速操作检测部；检测电流控制指示部的电流控制指示检测部；和控制装置，从电池对旋转电机供给电流，至少在低速高负载时在电流控制指示检测部检测出驾驶者对电流控制指示部的操作时使旋转电机的电流值交替反复为大值和小值，大值时的电流值大于从电池对旋转电机供给电流的状态向使旋转电机的电流值交替反复地为大值和小值的状态转移的时刻的、根据加速操作检测部的输出而对旋转电机供给的电流值。
【专利说明】电动车用驱动装置和电动车
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动车用驱动装置和电动车。
【背景技术】
[0002]电动车具有根据由驾驶者操作的加速操作部(accelerator operator)的状态来对旋转电机供给电流的电动车用控制装置，通过由上述旋转电机产生的驱动力而行驶。
[0003]电动车设有电池来作为动力源。I次充电可行驶的距离由电池的容量所限制。因此，对于电动车而言，相比起远距离的移动，其更适于近距离的移动。而且，电动车与自行车不同，即使驾驶者不踩踏踏板，通过操作加速操作部便能够行驶。因此，电动车作为比自行车更为便利的交通工具，趋向于在与日常生活紧密结合的用途上(例如通勤和购物等)使用。因而，一般而言对电动车的易用性和乘坐舒适度的要求较高。
[0004]专利文献I中公开了一种电动车辆，其进行旋转电机的转矩控制，以适应能够发挥流畅的加速性能和足够的爬坡能力的电动车辆的行驶状态。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2001-197614号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的问题
[0009]如专利文献I记载的那样，在低速时通过产生较大的转矩来提高电动车辆的爬坡能力的情况下，驾驶者对加速操作部的操作量所引起的转矩的变化量会变大，可能会有损乘坐舒适度。另一方面，若进行极限控制以将低速区域下旋转电机的转矩抑制为一定程度以下，则虽然能够改善乘坐舒适度，但不能充分发挥旋转电机的性能，低速高负载时的转矩将不足。即使在与日常生活紧密结合的用途方面，也会出现行驶于坡道上或越过台阶的情形。另外，也会有在载重较大的状态下行驶的情况。若在这种低速高负载的情况下出现转矩不足，则易用性会变得非常差。如上所述，电动车的易用性和乘坐舒适度处于权衡的关系，因此存在这样的问题，即，难以在满足乘坐舒适度的同时，充分确保低速时的输出转矩以满足易用性。针对该问题，专利文献I中在考虑了电动车辆的行驶状态(例如速度的变化)后进行转矩控制，由此在提高爬坡能力的同时抑制因转矩变化导致加速度变动，使车辆的行为变得流畅。
[0010]不过，一般而言为了在低速时产生较大的转矩，需要采用使用了磁力强的永久磁铁的旋转电机，或者采用流通较大电流的旋转电机。若采用这样的旋转电机，则电池的耗电会变得较大。其结果，对于电动车而言，由于其使用容量有限的电池，因此会产生可行驶距离变短这一其它问题。
[0011]本发明的技术问题在于提供一种电动车用驱动装置和电动车，能够抑制因加速度变动而导致驾驶者感到不协调(感到不适)的情况，同时能够在低速高负载时实现足够的转矩输出，并且能够延长一次充电下电动车的可行驶距离。
[0012]解决问题的手段
[0013]本发明为解决以上技术问题，采用下述技术方案。
[0014](I) 一种电动车用驱动装置，
[0015]上述驱动装置包括:
[0016]具备永久磁铁的旋转电机，对可旋转地设置于车体的车轮进行驱动；
[0017]被驾驶者操作的加速操作部；
[0018]加速操作检测部，对上述加速操作部的状态进行检测；
[0019]被驾驶者操作的电流控制指示部；
[0020]对上述电流控制指示部的状态进行检测的电流控制指示检测部；和
[0021]控制装置，其根据上述加速操作检测部的输出，从电池对上述旋转电机供给电流，并且至少在低速高负载时，驾驶者对上述电流控制指示部的操作被上述电流控制指示检测部检测出的情况下，根据上述电流控制指示检测部的输出，使上述旋转电机的电流值交替反复地为大值和小值，其中大值时的电流值，大于从根据上述加速操作检测部的输出而从电池对上述旋转电机供给电流的状态向根据上述电流控制指示检测部的输出而使上述旋转电机的电流值交替反复地为大值和小值的状态转移的时刻的、根据上述加速操作检测部的输出而对上述旋转电机供给的电流值，如此从电池对上述旋转电机供给电流。
[0022]上述(I)中的电动车用驱动装置，在根据加速操作检测部的输出从电池对旋转电机供给电流的状况下，至少在低速高负载时，在电流控制指示检测部检测出驾驶者对电流控制指示部的操作的情况下，检测出对电流控制指示部进行了操作的驾驶者的意思，供给比从根据加速操作检测部的输出而从电池对旋转电机供给电流的状态向根据电流控制指示检测部的输出而使旋转电机的电流值交替反复地为大值和小值的状态转移的时刻的、根据加速操作检测部的输出而对旋转电机供给的电流值大的电流值。因此，对旋转电机供给比通常通过加速操作部的操作而供给的电流大的电流，而能够获得比通常通过加速操作部所能够获得的转矩大的转矩。
[0023]而且，对旋转电机供给的电流，其电流值交替反复地为大值和小值。由此，能够防止对旋转电机连续供给比通常通过加速操作部的操作而供给的电流大的电流，因此充分确保了旋转电机的耐久性。而且，由于爬坡等低速高负载下的行驶状况的频率与通常行驶相比是很有限的，从这一点来看，也能够充分确保旋转电机的耐久性。
[0024]在进行该控制时，由于电流值交替反复地为大值和小值，所以转矩发生变动，加速度也发生变动。不过，该控制中根据电流控制指示部的操作(即驾驶者的意思)而使对旋转电机供给的电流值交替反复地为大值和小值，因此驾驶者在对电流控制指示部进行操作的时刻，能够预先认识到加速度将发生变动。因而，该加速度的变动不容易被感受为不协调。
[0025]此外，由于能够获得比通常通过加速操作部所能够获得的转矩大的转矩，因此能够使用磁力较弱的永久磁铁。由此，低速高负载时的转矩受到抑制，驾驶者对加速操作部的操作量而引起的转矩的变化量能够变得较小，因此能够降低低速低负载时驾驶者的不协调感。并且，通过减弱永久磁铁的磁力，能够减小旋转电机高速时的铁损。由此，能够抑制高速时电池耗电量的增大。
[0026]因而，根据上述(I)中的自力行驶式电动车用驱动装置，能够抑制因加速度变动而导致驾驶者感到不协调，同时在低速高负载时实现足够的转矩输出，且延长一次充电下自力行驶式电动车的可行驶距离。
[0027]另外，本说明书中也将“从根据加速操作检测部的输出而从电池对旋转电机供给电流的状态向根据电流控制指示检测部的输出而使旋转电机的电流值交替反复地为大值和小值的状态转移的时刻的、根据加速操作检测部的输出而对旋转电机供给的电流值”称作即将进行电流控制指示部的操作前根据加速操作检测部的输出而对旋转电机供给的电流值。
[0028]此外,使电流值交替反复地为大值和小值时，电流值的增大和减小交替反复地进行。电流值从增大向减小转移时的电流值相当于“大值时的电流值”。电流值从减小向增大转移时的电流值相当于“小值时的电流值”。如图4A?图4D所示，根据横轴为时间、纵轴为电流值的曲线图，在表示电流值波形的情况下，大值时的电流值相当于上述波形的峰顶，小值时的电流值相当于上述波形的谷底。并且，在电流值从增大向减小转移时或电流值从减小向增大转移时，在一定期间内，电流值也可以保持恒定。此外，在电流值交替反复地为大值和小值的过程中，“大值时的电流值”和“小值时的电流值”产生多个。各“大值时的电流值”可以相同也可以不同。各“小值时的电流值”可以相同也可以不同。“小值时的电流值”中的某些也可以比“大值时的电流值”中的某些大。并且，也不一定必须使多个“大值时的电流值”全部大于即将进行电流控制指示部的操作前根据加速操作检测部的输出而对旋转电机供给的电流值。只要多个“大值时的电流值”中的至少一部分大于即将进行电流控制指示部的操作前根据加速操作检测部的输出而对旋转电机供给的电流值即可。
[0029](2):在上述(I)中的电动车用驱动装置中，
[0030]上述控制装置从电池对上述旋转电机供给电流，至少在上述电流控制指示检测部没有检测出驾驶者对上述电流控制指示部的操作、且正在对上述旋转电机供给根据上述加速操作检测部的输出而能够供给的最大值的电流时，在上述电流控制指示检测部检测出驾驶者对上述电流控制指示部的操作的情况下，使上述大值时的电流超过上述最大值。
[0031]根据上述(2)中的技术方案，在低速高负载时能够输出更大的转矩。并且，通过使电流值交替反复地为大值和小值，能够防止大电流被连续供给，充分确保了旋转电机的耐久性。而且，由于低速高负载下的行驶状况的频率与通常行驶相比是很有限的，从这一点来看，也能够充分确保旋转电机的耐久性。
[0032](3):在上述(2)中的电动车用驱动装置中，
[0033]上述控制装置从电池对上述旋转电机供给电流，至少在上述电流控制指示检测部没有检测出驾驶者对上述电流控制指示部的操作、且正在对上述旋转电机供给根据上述加速操作检测部的输出而能够供给的最大值的电流时，在上述电流控制指示检测部检测出驾驶者对上述电流控制指示部的操作的情况下，使上述交替反复地为大值和小值的电流值的平均超过上述最大值。
[0034]根据上述(3)中的技术方案，在低速高负载时能够输出更大的转矩。并且，通过使电流值交替反复地为大值和小值，能够防止大电流被连续供给，充分确保了旋转电机的耐久性。而且，由于低速高负载下的行驶状况的频率与通常行驶相比是很有限的，从这一点来看，也能够充分确保旋转电机的耐久性。
[0035](4):在上述(I)?(3)中的任一电动车用驱动装置中，[0036]上述电流控制指示检测部，根据驾驶者对上述电流控制指示部的操作量的变化，上述电流控制指示检测部的输出值的大小发生变化，
[0037]上述控制装置，在根据上述加速操作检测部的输出而从电池对上述旋转电机供给电流的期间，至少在低速高负载且上述电流控制指示部被驾驶者操作、根据上述电流控制指示检测部的输出对上述旋转电机供给电流时，当驾驶者反复进行上述电流控制指示部的操作量的增减时，按照上述电流控制指示检测部的输出值的变动时序，调节对上述旋转电机供给比从根据上述加速操作检测部的输出而从电池对上述旋转电机供给电流的状态起向根据上述电流控制指示检测部的输出而使上述旋转电机的电流值交替反复地为大值和小值的状态转移的时刻的、根据上述加速操作检测部的输出而对上述旋转电机供给的电流值大的电流值的电流的时序。
[0038]根据上述(4)中的电动车用驱动装置，当驾驶者想要获得更大的转矩而反复进行增减电流控制指示部的操作量的操作时，电流控制指示检测部的输出值根据电流控制指示部的操作量的变化而变动。并且，由于按照电流控制指示检测部的输出值的变动时序，调整对旋转电机供给比从根据加速操作检测部的输出而从电池对旋转电机供给电流的状态向根据电流控制指示检测部的输出而使旋转电机的电流值交替反复地为大值和小值的状态转移的时刻的、根据加速操作检测部的输出而对旋转电机供给的电流值大的电流值的电流的时序，因此转矩增大、加速度增大的时序与驾驶者的操作量的增减操作的时序一致。该驾驶者的操作量的增减操作是基于驾驶者的意思而进行的。因而，驾驶者能够根据自己的意思来决定加速度增大的时序，所以加速度的变动更不容易被感受为不协调。
[0039]此外，作为对电流控制指示部的操作量，并不特别限定，例如能够列举因驾驶者对电流控制指示部的操作而产生的电流控制指示部的移位量(行程量)，因驾驶者的操作而对电流控制指示部施加的力，驾驶者对电流控制指示部进行操作的次数等。电流控制指示部的移位量并不限定于直线往复运动的移位量，也可以是旋转往复运动的移位量。此外，作为因驾驶者的操作而对电流控制指示部施加的力，例如，能够列举通过对电流控制指示部进行操作而产生的转矩等。
[0040]另外，作为按照上述电流控制指示检测部的输出值的变动时序，调整对上述旋转电机供给比即将进行上述电流控制指示部的操作前根据上述加速操作检测部的输出而对上述旋转电机供给的电流值大的电流值的电流的时序的具体方式，例如能够列举这样的方式，即，使对上述旋转电机供给比即将进行上述电流控制指示部的操作前根据上述加速操作检测部的输出而对上述旋转电机供给的电流值大的电流值的电流的时刻之间的时间间隔，与电流控制指示检测部的输出值反复地为大值和小值的过程中输出值为大值的时刻之间的时间间隔实质上一致。当然，各时间间隔并不一定必须恒定。另外，本发明中只要供给大电流值的电流的时刻之间的时间间隔，与电流控制指示检测部的输出值为大值的时刻之间的时间间隔实质上一致即可。供给大电流值的电流的时序，并不一定必须与电流控制指示检测部的输出值为大值的时序一致。
[0041]此外，并不一定需要在使电流值交替反复地为大值和小值的整个过程中，使供给大电流值的电流的时序与电流控制指示检测部的输出值的变动时序一致。只要在使电流值交替反复地为大值和小值的过程中的至少一部分，使供给大电流值的电流的时序与电流控制指示检测部的输出值的变动时序一致即可。[0042](5):在上述(4)中的电动车用驱动装置中，
[0043]上述电流控制指示检测部检测驾驶者对上述电流控制指示部施加的力，根据对上述电流控制指示部施加的力的变化，上述电流控制指示检测部的输出值的大小发生变化，
[0044]上述控制装置，在根据上述加速操作检测部的输出而从电池对上述旋转电机供给电流的期间，至少在低速高负载且上述电流控制指示部被驾驶者操作、根据上述电流控制指示检测部的输出对上述旋转电机供给电流时，当驾驶者反复增减对上述电流控制指示部施加的力时，按照上述电流控制指示检测部的输出值的变动时序，调整对上述旋转电机供给比从根据上述加速操作检测部的输出而从电池对上述旋转电机供给电流的状态向根据上述电流控制指示检测部的输出而使上述旋转电机的电流值交替反复地为大值和小值的状态转移的时刻的、根据上述加速操作检测部的输出而对上述旋转电机供给的电流值大的电流值的电流的时序。
[0045]根据上述(5)中的电动车用驱动装置，根据因驾驶者的操作而对电流控制指示部施加的力，电流控制指示检测部检测出的力的大小发生变化。并且，由于按照电流控制指示检测部的输出所表示的力的变动，调节对旋转电机供给比从根据加速操作检测部的输出而从电池对旋转电机供给电流的状态向根据电流控制指示检测部的输出而使旋转电机的电流值交替反复地为大值和小值的状态转移的时刻的、根据加速操作检测部的输出而对旋转电机供给的电流值大的电流值的电流的时序，因此转矩增大、加速度增大的时序与驾驶者对电流控制指示部施加的力的变动时序一致。该驾驶者施加的力的增减是基于驾驶者的意思而进行的。因而，驾驶者能够使按照自己的意思而产生的力的变动时序与加速度增大的时序一致，所以加速度的变动更不容易被感受为不协调。
[0046](6):在上述(I)?(5)中的任一电动车用驱动装置中，
[0047]上述永久磁铁是铁氧体磁铁或钦粘结磁铁(粘结钦磁铁)。
[0048]根据上述(I)?(5)中的任一电动车用驱动装置，如上所述，在低速高负载时能够实现足够的转矩输出。因而，即使使用磁力较弱的磁铁，也能够抑制低速高负载时转矩输出不足的情况发生。其结果，在低速高负载时能够更充分地输出转矩，并且能够确保高速时的转矩。
[0049]此外，在高速时，旋转电机的极(磁铁的NS极)切换频率增大。当旋转电机的极切换频率增大时，磁力的变化会频繁发生，而磁力每次发生变化时，磁铁中会产生抵消该变化的电流。该电流会导致磁铁内产生焦耳热，其发热成为能量损耗。磁铁的磁力越弱，该能量损耗越小。因而，通过使用磁力较弱的磁铁，能够确保一次充电下电动车的可行驶距离较长。
[0050]因而，根据上述(6)中的电动车用驱动装置，通过使用磁力相对较弱的磁铁，能够在更高的水平上抑制因加速度变动而导致驾驶者感到不协调，在低速高负载时实现足够的转矩输出，并且延长一次充电下电动车的可行驶距离。
[0051](7):在上述(I)?(5)中的任一电动车用驱动装置中，
[0052]上述旋转电机不经动力传递机构而直接对车轮传递动力。
[0053]根据上述(7)中的电动车用驱动装置，能够省去动力传递机构的设置空间，能够增大旋转电机所具备的磁铁的数量(极数)。当旋转电机所具备的磁铁的数量增多时，能够获得较大的转矩，但旋转电机的极(磁铁的NS极)切换频率会增大。当频率增大、磁场的变化频繁发生时，能量损耗会增大。不过，在上述(7)中的电动车用驱动装置中，如上所述，由于能够获得比通常通过加速操作部所能够获得的转矩大的转矩，因此能够使用磁力较弱的永久磁铁。在使用磁力较弱的永久磁铁的情况下，即使发生磁场的变化，定子中产生的电流也不容易增大。由此，能够抑制能量损耗的增大。因而，能够抑制电池耗电的增大，同时增大旋转电机的输出转矩。
[0054](8):在上述(I)?(7)中的任一电动车用驱动装置中，
[0055]上述驱动装置包括用于将驾驶者对上述电流控制指示部施加的力传递至车轮的动力传递机构，
[0056]上述控制装置，在根据上述加速操作检测部的输出而从电池对上述旋转电机供给电流的期间，至少在低速高负载且上述电流控制指示部被驾驶者操作、根据上述电流控制指示检测部的输出对上述旋转电机供给电流，并且对上述电流控制指示部施加的力被传递至上述车轮时，对上述旋转电机供给比从根据上述加速操作检测部的输出而从电池对上述旋转电机供给电流的状态向根据上述电流控制指示检测部的输出而使上述旋转电机的电流值交替反复地为大值和小值的状态转移的时刻的、根据上述加速操作检测部的输出而对上述旋转电机供给的电流值大的电流值的电流。
[0057]在上述(8)中的电动车用驱动装置中，在根据加速操作检测部的输出而从电池对旋转电机供给电流的期间，至少在低速高负载且电流控制指示部被驾驶者操作、根据电流控制指示检测部的输出对旋转电机供给电流，并且对电流控制指示部施加的力被传递至车轮时，对旋转电机供给大的电流。由此，从旋转电机对车轮输出较大的转矩，并且驾驶者对电流控制指示部施加的力被传递至车轮，因此能够产生更大的驱动力。因而，能够至少使低速高负载时的可输出最大转矩进一步增大。此外，驾驶者对电流控制指示部的操作是基于驾驶者的意思而进行的，因此转矩的增加所引起的加速度的增加不容易被特别感受为不协调。
[0058](9):在上述(I)?(7)中的任一电动车用驱动装置中，
[0059]上述驱动装置包括用于将驾驶者对上述电流控制指示部施加的力传递至车轮的传递机构，
[0060]上述控制装置，在根据上述加速操作检测部的输出而从电池对上述旋转电机供给电流的期间，至少在低速高负载且上述电流控制指示部被驾驶者操作、根据上述电流控制指示检测部的输出对上述旋转电机供给电流，并且对上述电流控制指示部施加的力没有被传递至上述车轮时，对上述旋转电机供给比从根据上述加速操作检测部的输出而从电池对上述旋转电机供给电流的状态向根据上述电流控制指示检测部的输出而使上述旋转电机的电流值交替反复地为大值和小值的状态转移的时刻的、根据上述加速操作检测部的输出而对上述旋转电机供给的电流值大的电流值的电流。
[0061]根据上述(9)的电动车用驱动装置，在根据加速操作检测部的输出而从电池对旋转电机供给电流的期间，至少在低速高负载且电流控制指示部被驾驶者操作、根据电流控制指示检测部的输出对旋转电机供给电流，并且对电流控制指示部施加的力没有被传递至车轮时，对旋转电机供给大的电流。由此，对电流控制指示部施加的力被传递至车轮时车轮上被施加的力，与对电流控制指示部施加的力没有被传递至车轮时车轮上被施加的力的差变小。因而，因车轮上施加的力的大小的变动而引起的加速度的变动减小，低速高负载时的行驶变得更加顺畅。此外，驾驶者对电流控制指示部的操作是基于驾驶者的意思而进行的，因此转矩的增减所引起的加速度的增减不容易被特别感受为不协调。
[0062](10):—种电动车，
[0063]上述电动车包括:
[0064]车体；
[0065]可旋转地设置在上述车体上的车轮；和
[0066]上述(I)?(9)中的任一电动车用驱动装置。
[0067]根据上述(10)中的技术方案，能够抑制因加速度变动而导致驾驶者感到不协调，同时在低速高负载时实现足够的转矩输出，并且延长一次充电下电动车的可行驶距离。
[0068]发明的效果
[0069]根据本发明，能够抑制因加速度变动而导致驾驶者感到不协调，同时在低速高负载时实现足够的转矩输出，并且延长一次充电下电动车的可行驶距离。
【专利附图】
【附图说明】
[0070]图1是示意地表示本发明的一个实施方式的电动二轮车的侧视图。
[0071]图2是表示图1所示的电动二轮车的驱动系统的主要结构的框图。
[0072]图3是示意地表示旋转电机的输出转矩与旋转电机的转速之间的关系的图。
[0073]图4A是示意地表示时间与对旋转电机供给的电力的关系之一例的图。
[0074]图4B是示意地表示时间与对旋转电机供给的电力的关系之一例的图。
[0075]图4C是示意地表示时间与对旋转电机供给的电力的关系之一例的图。
[0076]图4D是示意地表示时间与对旋转电机供给的电力的关系之一例的图。
[0077]图5是示意地表示电动二轮车的行驶性能曲线的图。
【具体实施方式】
[0078]本发明人鉴于上述的技术问题，尤其针对电动车的行驶状态进行了研究。
[0079]电动车通常趋向于在与日常生活紧密相关的用途上使用，电动车的最高速度相对较低(例如为20?30km/小时左右)。因此，电动车常行驶在驾驶者使加速操作部的操作量为最大的情况。
[0080]从而，为了提高行驶效率，优选提高加速操作部的操作量为最大时的行驶效率。为此，考虑到对高速时的旋转电机的能量损耗进行抑制。因此，发明人从现有的电动车的设计思路转换想法，想到了在旋转电机中设置磁力较弱的磁铁。
[0081]一直以来，在电动车的领域中，车轮驱动用的旋转电机经历着以能够实现不逊于内燃机(Engine)的行驶性能(高速行驶性能和加速性能)为优先目标进行技术开发的过程。因此，在电动车的技术开发中，一直以来存在着必须优先考虑行驶性能的提高这一成见(技术偏见)。其结果，电动车所具备的旋转电机的永久磁铁发展至采用磁力较强的稀土类磁铁。尤其是，在稀土类磁铁中，钕(neodymium)磁铁具有非常强的磁力，在电动车中被广为米用。
[0082]在这样的状况下，发明人克服一直以来的成见，转变思路，想到了刻意在电动车的旋转电机中设置磁力弱的磁铁。[0083]由此，能够抑制高速时的旋转电机的能量损耗，因而能够延长一次充电所实现的电动车的可行驶距离。此外，由于能够确保高速时的转矩，所以能够实现高速时的流畅的乘坐舒适度。
[0084]不过，这会导致低速时的最大转矩减小这一新的问题。
[0085]因此，发明人针对低速时的最大转矩减小的电动车的行驶状态进行了研究，得出了以下见解。
[0086]低速时的最大转矩的减小,例如会对爬坡时或载重大时等低速高负载时的行驶性能带来很大的影响，但对于通常行驶时的行驶性能带来的影响很小。
[0087]一般而言，电动车在这种低速高负载下行驶的频率较低。
[0088]在必须以低速高负载行驶的情况下，驾驶者在开始进行低速高负载行驶之前，会认识到低速高负载行驶即将开始。例如，在爬坡之前，驾驶者会认识到去路前方是上坡。另夕卜，在开始大载重状态下的行驶之前，驾驶者会认识到电动车上装载的货物较重。
[0089]发明人基于上述见解进一步研讨，想到以下的想法。
[0090]在开始低速高负载行驶之前，驾驶者会认识到要开始低速高负载行驶。因此，按照以下方式对旋转电机供给电流即可，即，至少根据驾驶者的输入(即意思)，使电流值交替反复地为大值和小值，并且大值时的电流值，大于即将根据驾驶者的输入而使电流值反复地为大值和小值之前对旋转电机供给的电流值。由此，能够获得比通常根据对加速操作部进行操作而输出的转矩大的转矩。另外，能够防止对旋转电机连续供给比通常通过加速操作部的操作而供给的电流大的电流，确保了旋转电机的耐久性。
[0091]当对旋转电机供给的电流值反复地为大值和小值时，加速度会产生变动，乘坐舒适度会出现变化。按照一直以来的电动车的设计思想，认为这种乘坐舒适度的变化是不理想的。不过，如上所述，低速高负载条件下的行驶的频率并不高。此外，在开始低速高负载行驶之前，驾驶者会认识到要开始低速高负载行驶。因此，只要根据驾驶者的意思而使对旋转电机供给的电流产生强弱变化，则加速度的变动就不容易被感受为不协调。由此，能够抑制驾驶者感受到乘坐舒适度发生变化。
[0092]进而，由于低速高负载行驶的发生频率较低，只要至少在低速高负载时根据驾驶者的输入而使对旋转电机供给的电流产生强弱变化，就能够抑制耗电的增大。
[0093]本发明经过上述细致的研讨而完成。在该研讨过程中，发明人得出了这样的见解，即，如上所述，在驾驶者事先已掌握加速度会发生变动的状况下，即使加速度发生变化，该加速度的变动也不会被驾驶者感受为不协调。基于这样的见解，想到了在驾驶者的意思能够确认的状态下，刻意使对旋转电机供给电流产生强弱变化。
[0094]该见解与为了实现顺畅的行驶而尽量抑制加速度的变动这一现有的设计思想是相反的。并且，刻意地在行驶中使对旋转电机供给的电流产生强弱变化这一技术特征，在电动车领域中一直以来也从未采用过。即，本发明是基于与现有的设计思想相反的见解，采用了电动车领域一直以来从未采用过的技术特征而完成的。
[0095]根据本发明，能够抑制因加速度变动而导致驾驶者感到不协调，同时能够在低速高负载时实现足够的转矩输出，并且能够延长一次充电下电动车的可行驶距离。
[0096]以下参照附图所示的实施方式对本发明进行说明。
[0097]图1是示意地表示本发明一实施方式的电动二轮车10的侧视图。其中电动二轮车是电动车的一例。电动车具有根据由驾驶者操作的加速操作部的状态而对旋转电机供给电流的电动车用控制装置，通过由旋转电机产生的驱动力而行驶。电动车即使不使用由驾驶者施加的力(例如踩踏力)作为驱动力，也能够通过由旋转电机产生的驱动力而行驶。电动车使用电池作为动力源，在行驶中不从外部接受电力供给。电动车并不受特别的限定，例如优选电动二轮车、电动三轮车、崎岖地行驶用电动车辆(ALL — TERRAIN ELECTRIC VEHICLE,全地形电动车)、电动轮椅等小型电动车。另外，作为二轮车能够列举例如轻便摩托车、机动脚踏两用车、运动型二轮车等。并且，电动车优选为骑乘型电动车辆。作为骑乘型电动车辆能够列举例如电动二轮车、电动三轮车、崎岖地行驶用电动车辆等。
[0098]电动二轮车10包括由前轮11和后轮12组成的一对车轮，和安装一对车轮的车体10a。电动二轮车10在相对较低的速度(例如20?30km/小时以下)下行驶。在构成车体IOa的前部侧部分的前部罩体13的上方，安装有车把14。前部罩体13的前表面的上部中央设置有车灯14a。在构成车体IOa的后部侧部分的后部罩体15的上表面形成有车座16。在车体IOa的后部罩体15的前部侧下部，设置有用于驾驶者通过脚来输入踩踏力的踏板部17。另外，车轮直径例如为10?16英寸，但并没有特别限定。
[0099]前轮11以可旋转的方式被支承在下方分为两叉的前叉18的下端部。S卩，前叉18的两个下端部将前轮11的中心轴Ila的两侧部分以可旋转的方式支承，由此前轮11能够以中心轴Ila为中心旋转。另外，在前叉18的上端部设置有头管(未图示)。该头管与构成车体IOa的本体部分的下管(未图示)的前端部连结。
[0100]在头管内安装有转向轴(未图示)，该转向轴处于能够在绕轴的方向旋转的状态，转向轴的下端部与前叉18的上端中央部连结。并且，转向轴的上部从头管的上端部向上方突出，其上端部与车把14连结。此外，车把14的左右两端设置有手柄23a。在手柄23a的附近，设置有抑制前轮11或后轮12的旋转的制动杆24a。
[0101]手柄23a是本发明的加速操作部的一例。作为加速操作部例如能够列举按钮、开关、控制杆、踏板等，并不特别限定。另外，由驾驶者对加速操作部施加的力，不被用于电动车的驱动力。
[0102]前部罩体13包括构成后表面的后表面罩部13a和构成前表面的前表面罩部13b。前部罩体13内配置有控制器30。控制器30是用于对电动二轮车10所具备的驱动系统进行电气控制的装置。控制器30是本发明的控制装置的一例。另外，在凹部28a内设置有显示部(未图示)。显示部显示电池33的充电状态等。另外，在凹部28a内设置有电源开关45，不过图1中并未示出。图中标记34c表示将控制器30与电池33连接的引线，标记34d表示将控制器30与旋转电机35连接的引线。
[0103]另外，前端部与头管连结的下管的后部侧部分，从与头管连结的连结部起向后方去往斜下方延伸，然后弯曲而在水平方向上延伸。在后管的后端部连结有一对后部车架(未图不)，该一对后部车架在后部罩体15内向后方去往斜上方延伸。该一对后部车架保持规定间隔配置，在后端部彼此连结。在该两后部车架之间设置电池33。
[0104]另外，下管的后端部经连结部件(未图示)与后臂39连结。该后臂39通过将平行配置的一对臂部件的前端部连结而构成，向后方延伸。并且，后轮12的中心轴12a的两侧部分被支承在后臂39的两臂部件的后端部，后轮12能够以中心轴12a为中心旋转。此外，在后臂39的后端上部侧部分与后部车架的大致中央侧部分之间，架设有后缓冲39a。通过该后缓冲39a的伸缩，后臂39的后端侧被构成为可自由摆动。
[0105]另外，在后轮12的中央部设置有罩12b，在该罩12b内收纳旋转电机35和鼓式制动器(未图示)。该旋转电机35在控制器30的控制下动作，对后轮12产生驱动力。并且，该旋转电机35在制动杆24a被操作时在控制器30的控制下停止动作。
[0106]旋转电机35采用直接驱动方式。所谓直接驱动方式指的是使旋转电机的动力(旋转力)不经过间接的动力传递机构而直接传递到作为驱动对象的车轮上的方式。本实施方式中作为驱动对象的车轮是后轮12。不过，作为驱动对象的车轮也可以是前轮11，或者是前轮11和后轮12。另外，作为旋转电机的驱动对象的车轮，与输入到踏板17a的转矩被传递至的车轮，可以相同也可以不同。并且，本发明的旋转电机并不一定必须采用直接驱动方式。即，旋转电机也可以构成为经由间接的动力传递机构而对车轮传递动力。
[0107]旋转电机35是外转子型的旋转电机。所谓外转子型的旋转电机指的是在车轮的直径方向上转子(未图示)被配置在定子(未图示)的外侧的旋转电机。不过，本发明的旋转电机并不一定必须是外转子型电机，也可以是内转子型电机。另外，旋转电机35是径向间隙型电机，但也可以是轴向间隙型电机。
[0108]旋转电机35是轮毂电机。轮毂电机指的是设置在车轮的毂部的内侧的电动机。不过，本发明的旋转电机并不一定必须是轮毂电机。
[0109]旋转电机35在转子中具有永久磁铁(未图示)。旋转电机35的转子所具备的永久磁铁是铁氧体磁铁。本发明对永久磁铁的种类并不特别限定。不过，永久磁铁优选磁力相对较弱的磁铁，具体而言，优选铁氧体磁铁或钕粘结磁铁。
[0110]本实施方式中，旋转电机35是直接驱动方式的外转子型轮毂电机，因此能够充分利用车轮内的空间。因而，能够为了确保转矩而增大转子的直径。当转子的直径增大时，转子所具备的磁铁(磁极)会增多。另外，由于未经过减速器，因此高转速下的使用频率会增大。其结果，旋转电机的极(磁铁的NS极)切换频率增大。当旋转电机的极切换频率增大时，磁力的变化会频繁发生，而磁力每次发生变化时，定子铁芯中会产生抵消该变化的电流。该电流会导致定子铁芯内产生焦耳热，其发热成为能量损耗。因而，在旋转电机35为直接驱动方式的外转子型轮毂电机的情况下，能量损耗容易增大。
[0111]不过，电动二轮车10至少在低速高负载时能够获得比通过手柄23a的操作所能获得的转矩大的转矩，因此能够使用例如铁氧体磁铁或粘结钕磁等磁力较弱的永久磁铁。由此能够抑制能量损耗的增大，所以电动二轮车10中作为旋转电机35能够采用直接驱动方式的外转子型轮毂电机。其结果是，由于能够省去动力传递机构，因此除了能够提高能量效率之外，还能够减小部件数量。并且，通过减弱永久磁铁的磁力，能够减小旋转电机高速时的铁损，并抑制低速高负载时的转矩。因驾驶者对手柄23a的操作量而引起的转矩的变化量变得较小，因此能够降低低速低负载时驾驶者的不协调感。另外，由于磁极数增多，能够提高旋转电机的输出转矩。即，通过采用直接驱动方式的外转子型轮毂电机，能够抑制低速高负载时转矩的增大，同时在全部速度区域提高输出转矩。
[0112]另外，旋转电机35是DC电动机，更具体而言，是无刷DC电动机。驾驶者对手柄23a的操作量越大，对旋转电机35供给的电流越大。当旋转电机35的供电电流恒定时，若行驶时的负载变大，则转矩增大、且转速降低。另一方面，当行驶时的负载减小时，转矩变小、转速增大(参照图3)。[0113]另外,在踏板部17所具备的齿轮部(未图不)与后轮12所具备的齿轮部之间架设有链条17b，驾驶者通过脚来使踏板17a旋转，从而经由链条17b从踏板部17向后轮12传递基于人力的驱动力。
[0114]像这样，电动二轮车10构成为能够通过双脚使踏板17a旋转，向后轮12传递驱动力。即，电动二轮车10即使在电动二轮车10的电源断开(OFF)的情况下也能够作为自行车行驶。另外，在电动二轮车10的电源接通(ON)的情况下，当对踏板17a操作时，踏板17a作为电流控制指示部发挥作用。此时的控制内容将在后文叙述。
[0115]在双脚搭在踏板17a上不进行旋转操作时，通过设置在后轮12—侧的单向离合器(未图示)的动作，使得旋转电机35的旋转不会经链条17b传递到踏板17a。并且，在要降低电动二轮车10的行驶速度的情况下，根据制动杆24a的操作，控制器30停止旋转电机35的动作，并按照制动杆24a的操作量来使电动二轮车10减速。
[0116]踏板17a是本发明的电流控制指示部的一例。作为电流控制指示部例如能够列举按钮、开关、控制杆、手柄等，并不特别限定。电流控制指示部与加速操作部分别设置。电流控制指示部与加速操作部是不同的部件。
[0117]各齿轮部和链条17b相当于本发明的动力传递机构。本发明中动力传递机构并不限于此例，可采用以往公知的动力传递机构。
[0118]另外，在前轮11也设置有制动器(未图示)，该制动器和后轮12的鼓式制动器根据制动杆24a的操作量而分别动作，对对应的前轮11或后轮12进行制动。
[0119]并且，设置在后部罩体15的上表面的车座16的前端下部通过铰链连结部16a而变得能够旋转，在后部罩体15的内部，形成用于收容电池33的收容部和用于收容安全帽等的收容部。因此，通过以铰链连结部16a为中心使车座16旋转，能够使后部罩体15的上表面开口，能够从该开口进行电池、安全帽等的存取，或进行电池33的充电。此外，该电动二轮车10还包括用于在静止状态时使电动二轮车10维持站立状态的旋转式支脚架(未图示)。并且，下管的后部侧部分和踏板部17被罩部件覆盖。
[0120]当显示部上显示的电池33的充电量减小时，在电池33上连接充电用线缆(未图示)，对电池33充电。该充电通过这样的方式进行，即，使车座16旋转，在后部罩体15的上表面开口，使用充电用线缆将电池33连接到电源上。在充电中，放下车座16将后部罩体15的上表面封闭。该情况下，充电用线缆从后部罩体15与车座16之间的间隙延伸到外部。
[0121]图2是表示图1所示的电动二轮车的驱动系统的主要结构的框图。
[0122]控制器30与档位传感器41、转矩传感器42、车速传感器43、制动传感器44电连接。其中，这些传感器41?44例如能够采用以往公知的传感器。
[0123]档位传感器41检测驾驶者的手对手柄23a的操作量，对控制器30发送与操作量相应的信号。
[0124]转矩传感器42检测驾驶者的脚对踏板17a的转矩，对控制器30发送与转矩相应的信号。另外，所谓对踏板17a的转矩，指的是输入到将左右两个踏板17a连结的曲轴(未图示)上的转矩。
[0125]车速传感器43检测车速。制动传感器44检测驾驶者对制动杆24a的操作量，发送与操作量相应的信号。45是电源开关。46是整流器(二极管)。
[0126]控制器30例如包括作为运算处理装置的微处理器、作为存储装置的存储器、作为输入输出装置的接口等，不过图中并未示出。存储器存储用于控制电动二轮车10的程序和上述程序中使用的数据。微处理器根据经接口输入的信号，使用存储在存储器中的程序和数据进行处理，并经接口输出处理结果。由此，控制器30对电动二轮车10进行控制。
[0127]另外，根据驾驶者对踏板17a的操作方法的不同，在踏板17a的上止点和下止点存在暂时无法产生转矩的情况。该情况下，尽管驾驶者对踏板17a进行了操作，通过转矩传感器42也检测不出转矩。针对这一点，本实施方式中，控制器30在自转矩传感器42的输出不再被输入到控制器30的时刻起，预先确定的期间内转矩传感器42的输出没有被输入到控制器30的情况下,判定为对踏板17a的操作已结束。即，停止使对旋转电机35供给的电流产生强弱变化。而另一方面，在上述期间内转矩传感器42的输出被输入到控制器30的情况下，判定为对踏板17a的操作在继续进行。即，继续使对旋转电机35供给的电流产生强弱变化。由此，即使在踏板17a的上止点和下止点暂时无法产生转矩，也能够检测出踏板17a的操作。像这样，控制器30能够通过转矩传感器42检测驾驶者是否对踏板17a进行着操作，并且能够检测由驾驶者对踏板17a进行操作而产生的转矩的大小。不过本发明并不限定于该例，控制器也可以构成为能够对任一者进行检测。另外，对踏板17a的操作是否在进行的判断方法，不限于该例，能够采用以往公知的方法。
[0128]控制器30在电源开关45接通(ON)的状况下，根据档位传感器41的输出从电池33对旋转电机35供给电流。档位传感器41的输出的大小根据驾驶者对手柄23a的操作量而变化。例如，档位传感器41的输出的大小与驾驶者对手柄23a的操作量成比例关系。随着档位传感器41的输出增大，控制器30使从电池33对旋转电机35供给的电流值增大。
[0129]不过，控制器30按照下述方式从电池33对旋转电机35供给电流，即，至少在低速高负载时，根据转矩传感器42的输出，使旋转电机35的电流值交替反复地为大值和小值，并且大值时的电流值，大于即将操作踏板17a之前根据档位传感器41的输出而对旋转电机35供给的电流值。关于该处理，后文使用图4A?图4D进行详述。
[0130]旋转电机35、作为加速操作部的手柄23a、作为加速操作检测部的档位传感器41、作为电流控制指示部的踏板17a、作为电流控制指示检测部的转矩传感器42和作为控制装置的控制器30，构成电动二轮车10的驱动装置。
[0131]图3是示意地表示旋转电机的输出转矩与旋转电机的转速的关系的图。图中T表不旋转电机的输出转矩。V表不旋转电机的转速。E表不控制器和旋转电机的效率。效率由输出与输入的比的百分率来定义。输入是输入到旋转电机的电力(W，功率)。输出是旋转电机的角速度(rad/sec)与转矩(Nm)的积。另外，由于电动二轮车的车速随着旋转电机的转速增大而增大，所以图3中的转速V也可以被置换为车速。
[0132]TF、EF表不本实施方式中的转矩、效率。TF、EF是电压值恒定且档位传感器41的输出最大时(手柄23a的操作量最大时)的转矩、效率。TF、Ef是没有根据转矩传感器42的输出使电流反复产生强弱变化时的值。另外，TN、EN是使用了具有钕磁铁的旋转电机的情况下的转矩、效率。
[0133]Tp表示电动二轮车10的最高输出转矩的1/2的值。Vp表示电动二轮车10的最高速度的1/2的值。TP、VP表示仅根据档位传感器41的输出而从电池33对旋转电机35供给电流时的值。换而言之，TP、Vp是没有根据转矩传感器42的输出使电流反复产生强弱变化时的值。图中区域HL表示转矩为Tp以上且速度为Vp以下时(低速高负载时)的区域。低速高负载时转矩位于区域HL内。
[0134]其中，上述TP、Vp的值是本发明的一例。Tp的值只要是电动二轮车10的最高输出转矩的1/2以下的值即可，并不特别限定。Vp的值只要是电动二轮车10的最高速度的1/2以下的值即可，并不特别限定。
[0135]如图3所示，转矩TF、TN在低速时高，在高速时低。将转矩TF、Tn进行对比可知，在低速时转矩Tf小于TN。当车速接近电动二轮车10的最高速度时，转矩Tf变得比Tn高。
[0136]效率EF、En在低速时低，在高速时高。将效率EF、En进行对比可知，在低速时效率Ef小于En。当车速接近电动二轮车10的最高速度时，效率Ef变得比En高。
[0137]如上所述，电动二轮车10在行驶时，驾驶者常使加速操作量为最大。在车速为电动二轮车10的最高速度时，转矩Tf高于转矩Tn，效率Ef高于效率En。其结果为，根据本实施方式，在高速时能够实现更加顺畅的乘坐舒适度。另一方面，在低速高负载时，转矩Tf低于转矩TN，效率Ef低于效率En。不过，电动二轮车10中，控制器10根据驾驶者对踏板17a的操作而使从电池33对旋转电机35供给的电流产生强弱变化。由此，至少在低速高负载时(转矩位于区域HL时)能够使转矩Tf增大。
[0138]接着，使用图4A?图4D对根据转矩传感器42的输出而使电流产生强弱变化的处理进行说明。图4A?图4D中，针对驾驶者对手柄23a的操作量为最大的情况进行说明。T表示时间。I表示对旋转电机35供给的电流值。此外，图4A和图4B中，P表示驾驶者对踏板17a的操作的有无。如上所述，踏板17a的操作的有无，由控制器30基于转矩传感器42的输出来判定。图4C和图4D中，P表示由转矩传感器42检测出的转矩。
[0139]图4A是示意地表示时间与对旋转电机供给的电力的关系之一例的图。
[0140]当驾驶者没有对踏板17a进行操作时(OFF)，控制器30根据手柄23a的操作量对旋转电机35供给电流(电流值ItlX图4A所示的例子中，由于驾驶者对手柄23a的操作量为最大，因此电流值Itl是根据档位传感器41的输出而能够输出的最大的电流值。控制器30在转矩传感器42没有检测到转矩的状况下，不对旋转电机35供给比电流值Itl大的电流值的电流。
[0141]当转矩传感器42检测出驾驶者对踏板17a进行了操作时(0N)，控制器30按照下述方式对电池33对旋转电机35供给电流，即，使旋转电机35的电流值交替反复地为大值
(I1)和小值(12)，并且大值时的电流值(I1),大于从根据档位传感器41的输出而从电池33对旋转电机35供给电流的状态转移至根据转矩传感器42的输出而使旋转电机35的电流值交替反复地为大值和小值的状态的时刻下，根据档位传感器41的输出而对旋转电机35供给的电流值(Ιο)。并且，使旋转电机35的电流值交替反复地为大值(I1)和小值(I2)时的电流的平均值(Iav)，超过这之前的电流值(Ιο)。电流的平均值Iav是时间平均值。即，平均值Iav是电流值的时间积分结果除以时间而得的值。由于低速高负载下的行驶状况的频率与通常行驶相比是很有限的，因此即使电流的平均值Iav超过电流值Itl,也能够充分确保旋转电机35的耐久性。另外，电流的平均值Iav可以是与电流值Itl相同，也可以不足电流值1(1°
[0142]为了防止因发热导致发生故障，可对旋转电机35连续供给的电流的最大值进行限制。不过，控制器30至少在低速高负载时，当驾驶者对踏板17a进行了操作的情况下，使对旋转电机35供给的电流产生强弱变化，以使得电流值交替反复地为大值(I1)和小值(I2)o因而，即使电流值为大值时旋转电机35的发热量较大，由于使电流值交替反复地为大值和小值，因此能够在电流值为小值时抑制旋转电机35的发热。另外，在驾驶者没有对踏板17a进行操作时供给的电流值，小于电流值为大值时的电流值。其结果是，能够防止旋转电机35过度发热。因而，能够使大值时的电流值(I1)大于电流值I。。
[0143]另外，在图4A所示的例子中，电流值有规则地反复为大值和小值，但本发明中也可以使电流值不规则地反复为大值和小值。
[0144]并且，图4A所示的例子中，在电流值交替反复地为大值和小值的过程中，电流值Ii> I2是恒定的，但电流值I2并不一定必须是恒定。
[0145]并且，图4A所示的例子中，电流值交替反复地为大值和小值的过程中的电流值的波形由向上方凸出而成的圆弧构成。不过，电流值的波形并不特别限定。
[0146]此外，图4A所示的例子中，对旋转电机35供给的电流满足I2=Itlt5当然,对旋转电机35供给的电流值也可以设定为满足I2 > 由于在驾驶者对踏板17a进行操作时使电流值交替反复地为大值和小值，所以行驶中电流值交替反复地为大值和小值的期间受到限制。因而，即使电流值被设定为满足I2 > Itl，也可充分确保旋转电机的耐久性。当然，对旋转电机35供给的电流值也可以为I2 < L。使用图4B对电流值为I2 < 10的情况进行说明。
[0147]图4B是示意地表示时间与对旋转电机供给的电力的关系之一例的图。图4B所示的例子中，电流值满足I1 > Itl > 12。由于电流值满足I2 < 10,因此在电流值为小值时能够更有效地抑制旋转电机35的发热。因而，能够将电流值I1设定得更大，能够获得更大的转矩。当然，电流值I2也可以为O。并且，使旋转电机35的电流值交替反复地为大值(I1)和小值(I2)时的电流的平均值(Iav)，超过这之前的电流值(Ιο)。由此，能够获得更大的转矩。
[0148]在旋转电机35的电流值交替反复地为大值和小值的过程中对旋转电机35供给的电力量，优选比没有进行踏板17a的操作时对旋转电机35供给的电力量大。这是因为，由于电流值为小值(I2)时抑制了旋转电机35的发热，因此能够抑制因发热导致发生故障，同时提高对旋转电机35供给的电力量。另外，在旋转电机35的电流值交替反复地为大值和小值的过程中对旋转电机35供给的电力量，基于包括电流值为大值的期间和电流值为小值的期间的时间而计算。不过，本发明的电力量并不限定于该例。
[0149]图4C是示意地表示时间与对旋转电机供给的电力的关系之一例的图。
[0150]图4A和图4B中，在驾驶者对踏板17a进行操作时使电流值交替反复地为大值和小值。不过，图4C中，与转矩传感器42的输出所表示的转矩的大小相应地，使电流值反复地为大值和小值。
[0151]当驾驶者对踏板17a连续进行操作时，转矩传感器42检测出的转矩的大小如图4C所示地变化。U是转矩传感器42检测出的转矩为最大的点。L是转矩传感器42检测出的转矩为最小的点(上止点和下止点)。
[0152]图4C所示的例子中，控制器30根据转矩传感器42的输出的大小，相应地使从电池33对旋转电机35供给的电流产生强弱变化。具体而言，转矩传感器42检测出的转矩为最大时(U)，控制器30对旋转电机35供给的电流值为大值时的电流值(I1X另一方面，转矩传感器42检测出的转矩为最小时(L)，控制器30对旋转电机35供给的电流值为小值时的电流值(12)。并且，使旋转电机35的电流值交替反复地为大值(I1)和小值(I2)时的电流的平均值(Iav)，超过这之前的电流值(I。)。[0153]根据驾驶者对踏板17a进行的操作，转矩传感器42的输出反复产生强弱变化。因而，通过控制器30如上所述地使旋转电机35的电流值交替反复地为大值和小值，由此能够根据转矩传感器42的输出的强弱，相应地使从电池33对旋转电机35供给的电流产生强弱变化。
[0154]图4C所示的例子中，转矩传感器42的输出增强的时序，与从电池33对旋转电机35供给的电流增强的时序实质上一致。因而，当驾驶者对踏板17a的操作变强时，产生较强的转矩。其结果，驾驶者不容易感受到乘坐舒适度的变化。并且，即使驾驶者感受到乘坐舒适度的变化，该变化也不会被感受为不协调。
[0155]此外，图4C所示的例子中，输入到踏板17a的转矩被传递至后轮12。由于对旋转电机35供给的电流增强时输入到踏板17a的踏力也增强，因此电流值为大值时的最大转矩进一步增大。因而，能够确保更大的低速高负载时的转矩。此外，本发明中并不一定需要使输入到踏板17a的转矩传递至后轮12。
[0156]图4D是示意地表示时间与对旋转电机供给的电力的关系之一例的图。
[0157]图4D所示例子与图4C所示的例子不同，转矩传感器42的输出增强的时序，与从电池33对旋转电机35供给的电流减弱的时序一致。并且，转矩传感器42的输出减弱的时序，与从电池33对旋转电机35供给的电流增强的时序实质上一致。即使在这样的情况下，转矩传感器42的输出产生强弱变化的时序，与从电池33对旋转电机35供给的电流产生强弱变化的时序一致，因此驾驶者不容易感受到乘坐舒适度的变化。并且，即使驾驶者感受到乘坐舒适度的变化，该变化也不会被感受为不协调。
[0158]此外，本实施方式中，输入到踏板17a的转矩被传递至后轮12。通常，在踏板17a的上止点和下止点，驾驶者对踏板17a的踏力会变小。因此，在低速高负载时，踏板17a的上止点和下止点处的踏板17a的操作对驾驶者容易成为负担。不过，图4D所示例子中，在转矩传感器42的输出减弱时，从电池33对旋转电机35供给的电流增强。因而，确保了低速高负载时的转矩，踏板17a的上止点和下止点处的踏板17a的操作变得容易。此外，本发明中并不一定需要使输入到踏板17a的转矩传递至后轮12。
[0159]接着，对低速高负载时的行驶性能进行说明。
[0160]图5是示意地表示电动二轮车的行驶性能曲线的图。
[0161]图5的行驶性能曲线表示了电动二轮车和驾驶者的总重量为规定值时的行驶阻力R、驱动力D以及速度V的关系。
[0162]图中行驶阻力RO表示平坦路的行驶阻力。行驶阻力Rl表示突起状台阶的行驶阻力。驱动力DO表示在踏板17a没有被操作的状况下基于手柄23a的操作的行驶时的驱动力。驱动力D1、D2表示手柄23a被操作的状况下踏板17a被操作时的驱动力。具体而言，驱动力Dl是驱动力DO加上从踏板17a传递至后轮12的驱动力而得的值。驱动力D2是驱动力Dl加上根据踏板17a的操作量而以使电流值反复地为大值和小值的方式进行电流控制时的驱动力而得的值。另外，VR是电动二轮车能够自力行驶(自动行驶)的最低速度的一例。若车速为VR以上，电动二轮车能够自力行驶，但当车速低于VR时，电动二轮车难以实现顺畅的自力行驶。
[0163]首先，对驾驶者没有操作踏板17a的情况进行说明。
[0164]例如，在踏板17a没有被操作的状况下，电动二轮车10基于手柄23a的操作在平坦路(行驶阻力RO)行驶时，因为驱动力为D0，所以速度为Vl (图中Cl)。在电动二轮车10于这种状态行驶时，若要翻越突出状的台阶，则由于驱动力保持D0，行驶阻力从RO变化为Rl (图中C4)，因此速度降低至V3。因为速度V3低于速度VR，所以难以实现电动二轮车10的顺畅的自力行驶。即，在踏板17a没有被操作的情况下，由于台阶导致车速从Vl降低至V3,因此电动二轮车10无法顺畅地翻越该台阶。
[0165]接着，对驾驶者操作踏板17a的情况进行说明。
[0166]由于驾驶者在行驶中能够认识到前方存在台阶，因此在临到台阶时能够开始蹬踏板17a。由此，输入到踏板17a的转矩的至少一部分被传递(Dl)至后轮12，并且根据输入到踏板17a的转矩量，使对旋转电机35供给的电流反复地为大值和小值(D2)。其结果，驱动力从DO上升至D2 (图中C2)。由于驱动力为D2且行驶阻力为R1，因此车速降低至V2 (图中C3)。速度V2为速度VR以上，因此电动二轮车能够继续自力行驶。即，在踏板17a被操作的情况下，由于台阶仅导致车速从Vl降低至V2，因此电动二轮车10能够顺畅地翻越该台阶。
[0167]如上所述，通过电动二轮车10，至少在低速高负载时根据对踏板17a进行操作的驾驶者的意思，使对旋转电机35供给的电流产生强弱变化，以使得旋转电机35的电流值反复地为大值和小值。由此，如上所述，能够抑制因加速度变动而导致驾驶者感到不协调，同时在低速高负载时实现足够的转矩输出，并且延长一次充电下电动车的可行驶距离。
[0168]以上对本实施方式进行了说明，但本实施方式不过是本发明的优选的一个实施方式。本领域技术人员能够容易地对本实施方式进行各种改进或变更。即，本发明的技术范围由权利要求的记载所限定，本发明不限于本实施方式，例如能够进行以下变更。
[0169]本实施方式中，无论是否处于低速高负载，控制器30均根据转矩传感器42的输出使对旋转电机35供给的电流产生强弱变化，以使得旋转电机35的电流值反复地为大值和小值。不过，本发明也可以构成为，控制器30至少在低速高负载时使旋转电机的电流值交替反复地为大值和小值。例如可以构成为，控制器30仅在低速高负载时，根据转矩传感器42的输出使对旋转电机35供给的电流产生强弱变化。该情况下，控制器30基于由车速传感器43检测出的电动二轮车10的车速和供给到旋转电机35的电流值，判定是否处于低速高负载。另外，在进行是否处于低速高负载的判定时，也可以代替电动二轮车10的车速使用旋转电机35的转速。
[0170]并且，本实施方式中，针对转矩为Tp以上且速度为Vp以下时是低速高负载的情况进行了说明，但本发明并不限定于此例。例如，也可以设定为当手柄23a的操作量最大且速度为Vp以下时是低速高负载。
[0171]本实施方式中作为永久磁铁使用了铁氧体磁铁。但本发明的永久磁铁并不特别限定。本发明也可以使用钕磁铁，即使使用钕磁铁也能够解决上述问题。不过，通过使用铁氧体磁铁或钕粘结磁铁(粘结钕磁铁)，能够在更高的水平上抑制因加速度变动而导致驾驶者感到不协调，同时在低速高负载时实现足够的转矩输出，并且延长一次充电下电动车的可行驶距离。
[0172]另外，电动二轮车10中，至少在低速高负载时，在转矩传感器42 (电流控制指示检测部)检测到驾驶者对踏板17a (电流控制指示部)的操作时，控制器30进行电流的控制以使旋转电机35的电流值交替反复地为大值和小值。不需要进行用于切换该控制是否进行的其它的操作。电动二轮车10中，没有设定进行该控制的模式和不进行该控制的模式，也不进行这些模式的切换。
[0173]此外，电动二轮车10中，手柄23a (加速操作部)的操作量是初始值(操作量=0)与操作后的值的差。例如，在驾驶者持续保持手柄23a以使手柄23a的操作量恒定为规定值的情况下，初始值与操作后的值的差不发生变化。该情况下，持续对旋转电机35供给与上述规定值相应的电流。另一方面，输入到踏板17a (电流控制指示部)的转矩的变化量(增加量或减少量)是每单位时间的变化量(时间微分值)。例如，在驾驶者持续操作踏板17a以使踏板17a停止在规定位置的情况下，单位时间的变化量为O。该情况下，对旋转电机供给的电流不发生变化。
[0174]此处记载了本发明的数个图示实施方式，但本发明并不限定于此处记载的各种优选实施方式，其包含了根据本发明的公开，本领域技术人员能够认识到的具有等同要素、修正、删除、组合(例如各种实施方式间的技术特征的组合)、改进和/或变更的各种实施方式。权利要求的限定内容应当基于该权利要求的用语而宽泛解释，不应当限定于本说明书或本申请的审查过程中记载的实施例，这样的实施例应当解释为是非排他性质的示例。例如，本说明书的公开内容中，“优选”这一用语是非排他用语，其意味着“优选但不限定于此”。
[0175]附图标记说明
[0176]10电动二轮车
[0177]12后轮(车轮)
[0178]17a踏板(电流控制指示部)
[0179]23a手柄(加速操作部)
[0180]30控制器(控制装置)
[0181]33 电池
[0182]35旋转电机
[0183]41档位传感器(加速操作检测部)
[0184]42转矩传感器(电流控制指示检测部)
[0185]43车速传感器
[0186]44制动传感器
[0187]45电源开关
【权利要求】
1.一种电动车用驱动装置，其特征在于: 所述驱动装置包括: 具备永久磁铁的旋转电机，对可旋转地设置于车体的车轮进行驱动； 被驾驶者操作的加速操作部； 对所述加速操作部的状态进行检测的加速操作检测部； 被驾驶者操作的电流控制指示部； 对所述电流控制指示部的状态进行检测的电流控制指示检测部；和 控制装置，其根据所述加速操作检测部的输出，从电池对所述旋转电机供给电流，并且至少在低速高负载时，驾驶者对所述电流控制指示部的操作被所述电流控制指示检测部检测出的情况下，根据所述电流控制指示检测部的输出，使所述旋转电机的电流值交替反复地为大值和小值，并且大值时的电流值，大于从根据所述加速操作检测部的输出而从电池对所述旋转电机供给电流的状态向根据所述电流控制指示检测部的输出而使所述旋转电机的电流值交替反复地为大值和小值的状态转移的时刻的、根据所述加速操作检测部的输出而对所述旋转电机供给的电流值，如此从电池对所述旋转电机供给电流。
2.如权利要求1所述的电动车用驱动装置，其特征在于: 至少在所述电流控制指示检测部没有检测出驾驶者对所述电流控制指示部的操作、并且正在对所述旋转 电机供给根据所述加速操作检测部的输出而能够供给的最大值的电流时，在驾驶者对所述电流控制指示部的操作被所述电流控制指示检测部检测出的情况下，所述控制装置从电池对所述旋转电机供给电流，使所述大值时的电流超过所述最大值。
3.如权利要求2所述的电动车用驱动装置，其特征在于: 至少在所述电流控制指示检测部没有检测出驾驶者对所述电流控制指示部的操作、并且正在对所述旋转电机供给根据所述加速操作检测部的输出而能够供给的最大值的电流时，在驾驶者对所述电流控制指示部的操作被所述电流控制指示检测部检测出的情况下，所述控制装置从电池对所述旋转电机供给电流，使所述交替反复地为大值和小值的电流值的平均值超过所述最大值。
4.如权利要求1~3中任一项所述的电动车用驱动装置，其特征在于: 所述电流控制指示检测部根据驾驶者对所述电流控制指示部的操作量的变化，使所述电流控制指示检测部的输出值的大小发生变化， 所述控制装置，在根据所述加速操作检测部的输出而从电池对所述旋转电机供给电流的至少低速高负载时、且所述电流控制指示部被驾驶者操作、根据所述电流控制指示检测部的输出对所述旋转电机供给电流时，当驾驶者反复进行所述电流控制指示部的操作量的增减时，按照所述电流控制指示检测部的输出值的变动时序，调整对所述旋转电机供给比从根据所述加速操作检测部的输出而从电池对所述旋转电机供给电流的状态向根据所述电流控制指示检测部的输出而使所述旋转电机的电流值交替反复地为大值和小值的状态转移的时刻的、根据所述加速操作检测部的输出而对所述旋转电机供给的电流值大的电流值的电流的时序。
5.如权利要求4所述的电动车用驱动装置，其特征在于: 所述电流控制指示检测部检测驾驶者对所述电流控制指示部施加的力，根据对所述电流控制指示部施加的力的变化，使所述电流控制指示检测部的输出值的大小发生变化，所述控制装置，在根据所述加速操作检测部的输出而从电池对所述旋转电机供给电流的至少低速高负载时、且所述电流控制指示部被驾驶者操作、根据所述电流控制指示检测部的输出对所述旋转电机供给电流时，当驾驶者反复增减对所述电流控制指示部施加的力时，按照与所述电流控制指示检测部的输出值的变动时序，调整对所述旋转电机供给比从根据所述加速操作检测部的输出而从电池对所述旋转电机供给电流的状态向根据所述电流控制指示检测部的输出而使所述旋转电机的电流值交替反复地为大值和小值的状态转移的时刻的、根据所述加速操作检测部的输出而对所述旋转电机供给的电流值大的电流值的电流的时序。
6.如权利要求1~5中任一项所述的电动车用驱动装置,其特征在于: 所述永久磁铁为铁氧体磁铁或钕粘结磁铁。
7.如权利要求1~6中任一项所述的电动车用驱动装置，其特征在于: 所述旋转电机不经动力传递机构而直接对车轮传递动力。
8.如权利要求1~7中任一项所述的电动车用驱动装置，其特征在于: 所述驱动装置包括用于将驾驶者对所述电流控制指示部施加的力传递至车轮的动力传递机构， 所述控制装置，在根据所述加速操作检测部的输出而从电池对所述旋转电机供给电流的至少低速高负载时、且所述电流控制指示部被驾驶者操作、根据所述电流控制指示检测部的输出对所述旋转电机供给电流，并且对所述电流控制指示部施加的力被传递至所述车轮时，对所述旋转电机供给比从根据所述加速操作检测部的输出而从电池对所述旋转电机供给电流的状态向根据所述电流控制指示检测部的输出而使所述旋转电机的电流值交替反复地为大值和小值的状态转 移的时刻的、根据所述加速操作检测部的输出而对所述旋转电机供给的电流值大的电流值的电流。
9.如权利要求1~7中任一项所述的电动车用驱动装置，其特征在于: 所述驱动装置包括用于将驾驶者对所述电流控制指示部施加的力传递至车轮的动力传递机构， 所述控制装置，在根据所述加速操作检测部的输出而从电池对所述旋转电机供给电流的至少低速高负载时、且所述电流控制指示部被驾驶者操作、根据所述电流控制指示检测部的输出对所述旋转电机供给电流，并且对所述电流控制指示部施加的力没有被传递至所述车轮时，对所述旋转电机供给比从根据所述加速操作检测部的输出而从电池对所述旋转电机供给电流的状态向根据所述电流控制指示检测部的输出而使所述旋转电机的电流值交替反复地为大值和小值的状态转移的时刻的、根据所述加速操作检测部的输出而对所述旋转电机供给的电流值大的电流值的电流。
10.一种电动车，其特征在于: 所述电动车包括: 车体； 可旋转地设置在所述车体上的车轮；和 如权利要求1~9中的任一项所述的电动车用驱动装置。
【文档编号】B60L15/20GK103786599SQ201310531144
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2012年10月31日
【发明者】日野阳至 申请人:雅马哈发动机株式会社