Nachdem ich das alles hier gelesen habe, denke ich, man müsste mal bei bei allen fraglichen Zuständen Spannung und Strom direkt am Motor messen.

Scheint so daß die PWM bei ohnehin kleinem Tastverhältnis bei Belastung in der Spannung einbricht.

Hat der Treiberbaustein evtl. ne Strombegrenzung eingebaut?