CN103448863A

CN103448863A - 马达驱动控制装置

Info

Publication number: CN103448863A
Application number: CN2013101992936A
Authority: CN
Inventors: 田中正人; 浅沼和夫; 保坂康夫; 川越邦亮
Original assignee: MICROSPACE CO Ltd; Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: MICROSPACE CO Ltd; Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 2012-05-28
Filing date: 2013-05-24
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2033-05-24
Also published as: CN103448863B; TWI557022B; EP2669168A1; TW201400357A; EP2669168B1; JP5602186B2; US9428172B2; US20130317679A1; JP2013244864A

Abstract

本发明可结合于驾驶员的踏板操作而进行适当的马达控制。本马达驱动控制装置是针对马达驱动系统及踏板驱动系统各自中介设有单向离合器的电动助力车的马达驱动控制装置。而且，本马达驱动控制装置包括：第1算出部，算出从踏板旋转换算而得的踏板旋转换算速度；及第2算出部，在未检测到根据踏板转矩算出的第1目标转矩的期间，根据踏板旋转换算速度算出对应于马达的第2目标转矩。

Description

马达驱动控制装置

技术领域

本发明涉及一种具有马达的自行车等电动助力车的马达驱动控制装置。

背景技术

在具有马达的自行车等电动助力车的动力传递系统中，存在如图1至图6所示的样式(pattern)。此外，OWC(One-Way Clutch，单向离合器)表示单向离合器(也称为单方向离合器)，关于减速机，根据马达的转矩及速度特性，既存在设置的情况也存在不设置的情况。而且，R齿轮表示后齿轮，F齿轮表示前齿轮。此外，链条仅为一例，使用旋转轴及其他机构也相同。

另外，关于使用内置变速机的示例(图1)与使用外置变速机的示例(图2)的差别，作为代表仅针对图1及图2所示的第1动力传递系统进行表示。通过比较图1及图2可知，内置变速机与外置变速机的差别仅在于变速机与OWC的顺序调换的部分，因此对于其他动力传递系统仅表示内置变速机。

在图1及图2所示的第1动力传递系统中，由前轮马达不经OWC而进行对地驱动，且也可进行电磁(回充)制动。但是，在不蹬踏板的情况下，马达也始终会成为移行的负载，从而固定的损耗也变多。而且，如果无法通过电池进行驱动，那么马达的负载也不得不通过人力来驱动。

另一方面，就第2动力传递系统(图3)至第5动力传递系统(图6)而言，在从马达向地面的驱动源中，加入了独立的或与踏板共用的OWC。因此，在不蹬踏板的情况下，马达不会成为移行的负载。

而且，就第2及第3动力传递系统而言(图3及图4)，使OWC在马达与踏板中共用，踏板与马达始终机械性地同步，因此OWC的锁定(lock)及解锁(unlock)是通过人为的踏板操作而进行。从而，不会在锁定时出现不协调或对马达造成冲击。

另一方面，在第4动力传递系统(图5)中，于马达与前轮之间设置有OWC，另外于踏板与后轮之间独立地设置有OWC。而且，在第5动力传递系统(图6)中，马达及踏板都驱动后轮，但马达侧的OWC与踏板侧的OWC是独立地设置。

以此方式，在第4及第5动力传递系统中，具有不仅可通过马达进行助力驱动而且也可进行作为电动摩托车的马达单独运动的特征。然而，在助力驱动这一方面，由于马达与踏板并非机械性同步，所以存在如果人为地操作的踏板的OWC锁定及解锁和通过马达进行的OWC锁定及解锁的时序产生偏差，那么会有可能产生冲击(shock)与异常声音。而且，冲击会导致马达或减速机的消耗及破损。

此外，在现有技术中，关于在踏板侧设置单方向离合器并且在马达侧也设置单方向离合器，另外还设置有在踏板侧与马达侧共用的单方向离合器的带电动马达的自行车，揭示有如下的控制方法，其在踏力约为0时将电动马达保持为大致与此时的车速对应的无负载旋转速度，在踏力并非约为0时与踏力对应地控制马达的驱动力。在该现有技术中，是通过测定实际的车速，来将马达旋转速度保持为与该车速对应的无负载旋转速度，从而在要求助力的时间点不发生助力的延迟。

然而，根据该现有技术，可理解：实质上仅叙述了如保持为与车速对应的无负载旋转速度电压的技术性事项。即，在该状态时完全不控制驱动力(即转矩)。更具体来说，可理解：形成为可通过内部反馈作用而获得期望转速的结构，所述内部反馈作用是指通过输出与无负载旋转相应的驱动电压，从而根据该驱动电压与马达自身的内部的反电动势的电压差，使内部电流以电压差与线圈电阻的比流动从而产生转矩。此情况下，并不一定可进行与驾驶员的踏板操作相应的适当的马达驱动控制。而且，由于目的是防止助力的延迟，所以对于踏板的OWC锁定及解锁与通过马达进行的OWC锁定及解锁的时序产生偏差时的问题并未有所叙述。

[先前技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利第3327874号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

从而，在一态样下，本发明的目的在于提供一种用以结合于驾驶员的踏板操作而进行适当的马达控制的技术。

[解决问题的技术手段]

本发明的马达驱动控制装置是针对马达驱动系统及踏板驱动系统各自中介设有单向离合器的电动助力车的马达驱动控制装置。而且，本马达驱动控制装置包括：第1算出部，算出从踏板旋转换算而得的踏板旋转换算速度；及第2算出部，在未检测到根据踏板转矩而算出的第1目标转矩的期间，根据踏板旋转换算速度算出对应于马达的第2目标转矩。

通过如此设定，可结合于踏板操作而实施适当的马达控制。

上文所述的第2算出部也可根据作为踏板旋转换算速度与车速之中的最小值的目标马达速度和马达的速度的差，算出对应于马达的第2目标转矩。从而进行适当的速度追踪(tracking)。

另外，上文所述的第2算出部也可在检测到第1目标转矩的期间，根据第1目标转矩算出第2目标转矩。

而且，本马达驱动控制装置也可还包括：第1处理部，通过对马达的旋转速度进行占空比换算而生成第1值；第2处理部，通过对目标转矩进行占空比换算而生成第2值；及驱动部，通过与第1值和第2值的和相应的平均占空比，来控制由互补型开关放大器中所含的开关进行的开关动作，而驱动与互补型开关放大器连接的马达。采用这种前馈控制，也可进行稳定的控制。

另外，上文所述的第2算出部也可在刚检测到第1目标转矩之后，使所输出的第2目标转矩逐渐从根据踏板旋转换算速度而算出的第1值变成根据踏板转矩而算出的第2值。由此可避免第2目标转矩急遽地变化。

而且，上文所述的第2算出部也可在根据踏板旋转换算速度而算出的第1值小于根据踏板转矩而算出的第2值的情况下，使值以固定转换率从第1值上升到第2值。

另外，上文所述的第2算出部也可在目标马达速度与马达的旋转速度的差为负值的情况下，对于目标马达速度与马达的旋转速度的差乘以比目标马达速度与马达的旋转速度的差为正值时小且小于1的增益。其原因在于：如果目标马达速度与马达的旋转速度的差是正值那么是加速时，因此，优先是在比减速时提前地使马达速度达到车速。

而且，上文所述的第2算出部也可在目标马达速度与马达的旋转速度的差为负值的情况或踏板停止的情况下，使马达停止驱动。其原因在于：存在自然地减速可节省能量的情况。

如果目标马达速度与马达的旋转速度的差的绝对值小于特定值，那么上文所述的第2算出部也可使目标马达速度与马达的旋转速度的差的绝对值为特定值以上的情况下的值以下的增益乘以目标马达速度与马达的旋转速度的差。通过马达旋转速度的急遽增加，可抑制马达锁定在离合器上时的冲击。

而且，如果目标马达速度与马达的旋转速度的差的绝对值小于特定值，那么上文所述的第2算出部也可将根据目标马达速度与马达的旋转速度的差而算出的第1值和预先设定的第2值之中较小的值作为第2目标转矩而予以输出。如果这样设定，那么可抑制马达锁定在离合器上时的冲击。

另外，也存在上文所述的电动助力车是不含变速机或由踏板与马达经由共用的变速机来驱动车轮的电动助力车的情况。在这种情况下，也可设定为：如果踏板旋转换算速度与马达的旋转速度的差的绝对值小于特定值，那么对于踏板旋转换算速度与马达的旋转速度的差乘以比踏板旋转换算速度与马达的速度的差的绝对值为特定值以上的情况小的增益值。

另外，上文所述的踏板旋转换算速度也可是假定最快传动比而根据踏板转速算出。其在无法检测出传动比等情况下有效。

而且，在未检测到第1目标转矩的期间，也可以马达速度在特定的时间点成为特定的速度的方式算出所述第2目标转矩值。而且，在该情况下，本马达驱动控制装置也可还包括系数调整部，该系数调整部实施修正对马达的旋转速度进行占空比换算时所使用的系数的处理。由此，设定适当的系数。

此外，可制作用以使微处理器(microprocessor)实施如上所述的处理的程序，该程序存储在例如软盘、CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory，只读光盘存储器)等光盘、磁光盘、半导体存储器(例如ROM)、硬盘等电脑可读取的存储介质或存储装置中。此外，关于处理过程中的资料，暂时保管在RAM(Random Access Memory，随机存储器)等存储装置中。

[发明的效果]

根据一态样，可结合于驾驶员的踏板操作而进行适当的马达控制。

附图说明

图1是用以说明动力传递系统的一例的图。

图2是用以说明动力传递系统的一例的图。

图3是用以说明动力传递系统的一例的图。

图4是用以说明动力传递系统的一例的图。

图5是用以说明动力传递系统的一例的图。

图6是用以说明动力传递系统的一例的图。

图7是表示电动助力车的一例的图。

图8是与马达驱动控制器相关的功能方块图。

图9(a)至(1)是用以说明马达驱动的基本动作的波形图。

图10是第1实施方式的运算部的功能方块图。

图11是用以说明马达驱动控制器的动作的图。

图12是马达目标速度生成部的功能方块图。

图13是增益控制部的功能方块图。

图14是表示状态、一次增益、及移行状态的关系的图。

图15是转矩限制部的功能方块图。

图16(a)～(d)是表示移行状态演变的一例的图。

图17是系数自动校准部的功能方块图。

图18是表示系数自动校准处理中的增益、状态、及移行状态的关系的图。

图19(a)～(d)是表示实施系数自动校准处理的情况下的移行状态演变的图。

图20是第2实施方式的运算部的功能方块图。

[符号的说明]

105 马达

1030 FET桥

1020 控制器

106 操作面板

104 制动传感器

103 转矩传感器

108 踏板旋转传感器

109 前轮旋转传感器

101 二次电池

1021 运算部

1022 踏板旋转输入部

1023 前轮旋转输入部

1024 马达速度输入部

1025 可变延迟电路

1026 马达驱动时序生成部

1027 转矩输入部

1028 制动输入部

1029 AD输入部

10211 存储器

具体实施方式

图7是表示作为本实施方式中的电动助力车的一例的、带马达的自行车的外观图。该带马达的自行车1是具有例如图5所示的动力传递系统、且曲柄轴与后轮经由链条而连结的普通的后轮驱动型自行车。

而且，带马达的自行车1中搭载有马达驱动装置。马达驱动装置包括二次电池101、马达驱动控制器102、转矩传感器103、制动传感器104、马达105、操作面板106、踏板旋转传感器108、及前轮旋转传感器109。

二次电池101例如是最大供给电压(充满电时的电压)为24V的锂离子二次电池，也可是其他种类的电池，例如聚合物锂离子二次电池、镍氢蓄电池等、或电双层型等大容量电容器。

转矩传感器103是设置在安装于曲柄轴上的车轮上，可检测出搭乘者对踏板施加的踏力，并将该检测结果输出至马达驱动控制器102中。同样地，踏板旋转传感器108也与转矩传感器103同样地设置在安装于曲柄轴上的车轮上，可将与旋转相应的信号输出至马达驱动控制器102中。另外，前轮旋转传感器109可将与前轮的旋转相应的信号输出至马达驱动控制器102中。

制动传感器104包括磁铁及熟知的舌簧开关(reed switch)。磁铁在固定制动杆并且穿设有制动线的壳体内，固定在与制动杆连结的制动线上。制动杆在被手紧握时使舌簧开关成为接通的状态。而且，舌簧开关固定在壳体内。该舌簧开关的导通信号传输至马达驱动控制器102中。

马达105例如是熟知的三相直流无刷马达，安装在例如带马达的自行车1的前轮上。马达105使前轮旋转，并且将转子连结在前轮上以使转子与前轮的旋转相应地旋转。另外，马达105包含霍尔元件等旋转传感器，而将转子的旋转信息(即霍尔信号)输出至马达驱动控制器102中。

操作面板106自使用者接受例如与助力的有无相关的指示输入，并将该指示输入输出至马达驱动控制器102中。此外，操作面板106自使用者接受助力比(M档的助力比，也称为期望助力比)的设定输入，并将该设定输入输出至马达驱动控制器102中。而且也存在从变速机等将表示变速比的信号输出至马达驱动控制器102中的情况。

图8中表示与这种带马达的自行车1的马达驱动控制器102相关的构成。马达驱动控制器102包括控制器1020、FET(Field Effect Transistor，场效晶体管)桥1030。在FET桥1030中，包含针对马达105的U相进行开关的高边FET(S_uh)及低边FET(S_ul)、针对马达105的V相进行开关的高边FET(S_vh)及低边FET(S_vl)、及针对马达105的W相进行开关的高边FET(S_wh)及低边FET(S_wl)。该FET桥1030构成互补型开关放大器的一部分。

而且，控制器1020包括运算部1021、踏板旋转输入部1022、前轮旋转输入部1023、马达速度输入部1024、可变延迟电路1025、马达驱动时序生成部1026、转矩输入部1027、制动输入部1028、及AD(Analog Digital，类比数字)输入部1029。

运算部1021是使用来自操作面板106的输入(例如接通/断开及动作模式(例如助力比))、来自踏板旋转输入部1022的输入、来自前轮旋转输入部1023的输入、来自马达速度输入部1024的输入、来自转矩输入部1027的输入、来自制动输入部1028的输入、来自AD输入部1029的输入进行下文所述的运算，并对于马达驱动时序生成部1026及可变延迟电路1025进行输出。此外，运算部1021包含存储器10211，存储器10211存储用于运算的各种资料及处理过程中的资料等。另外，也存在运算部1021是通过由处理器执行程序而实现的情况，且在该情况下，也存在该程序记录在存储器10211中的情况。

踏板旋转输入部1022从来自踏板旋转传感器108的输入检测出踏板转速并将其输出至运算部1021中。前轮旋转输入部1023根据来自前轮旋转传感器109的输入算出前轮转速或前轮旋转换算的车速(称为前轮速度)并将其输出至运算部1021中。马达速度输入部1024根据由马达105输出的霍尔信号算出马达旋转换算的车速(称为马达速度)，并将其输出至运算部1021中。转矩输入部1027将来自转矩传感器103的相当于踏力的信号数字化并输出至运算部1021中。制动输入部1028将来自制动传感器104的相当于制动力的信号数字化并输出至运算部1021中。AD(Analog-Digital)输入部1029将来自二次电池101的输出电压数字化并输出至运算部1021中。而且，也存在存储器10211与运算部1021分开设置的情况。

运算部1021将进角值作为运算结果输出至可变延迟电路1025中。可变延迟电路1025基于从运算部1021获得的进角值来调整霍尔信号的相位并将其输出至马达驱动时序生成部1026中。运算部1021将例如相当于PWM的占空比的PWM(Pulse WidthModulation，脉冲宽度调制)码作为运算结果输出至马达驱动时序生成部1026中。马达驱动时序生成部1026基于来自可变延迟电路1025的调整后的霍尔信号及来自运算部1021的PWM码，而生成与FET桥1030中所含的各FET对应的开关信号并予以输出。

使用图9(a)至(1)对具有图8所示的构成的马达驱动的基本动作进行说明。图9(a)表示由马达105输出的U相的霍尔信号HU，图9(b)表示由马达105输出的V相的霍尔信号HV，图9(c)表示由马达105输出的W相的霍尔信号HW。从而，霍尔信号表示出马达的旋转相位。此外，这里，旋转相位并非以连续值而获得，且也可通过其他传感器等而获得。如下所述，在本实施方式中，马达105的霍尔元件是以霍尔信号以如图9所示略有前进的相位输出的方式设置，且在可变延迟电路1025中可进行调整。从而，在如图9(d)所示的U相的调整后霍尔信号HU_In从可变延迟电路1025输出至马达驱动时序生成部1026中，在如图9(e)所示的V相的调整后霍尔信号HV_In从可变延迟电路1025输出至马达驱动时序生成部1026中，在如图9(f)所示的W相的调整后霍尔信号HW_In从可变延迟电路1025输出至马达驱动时序生成部1026中。

此外，以霍尔信号的1个周期作为电角度的360度，分成6个相位。

而且，如图9(g)至(i)所示，在U相的端子上产生Motor_U反电动势，在V相的端子上产生Motor_V反电动势，在W相的端子上产生Motor_W反电动势等反电动势电压。为了使相位配合于这种马达反电动势电压而赋予驱动电压来驱动马达105，将如图9(j)至(1)所示的开关信号输出至FET桥1030的各FET的闸极。图9(j)的U_HS表示U相的高边FET(S_uh)的闸极信号，U_LS表示U相的低边FET(S_ul)的闸极信号。PWM及“/PWM”表示以与作为运算部1021的运算结果的PWM码相应的占空比来进行接通/断开的时间段，由于是互补型，所以如果PWM接通那么/PWM断开，如果PWM断开那么/PWM接通。低边FET(S_ul)的“On”的区间始终接通。图9(k)的V_HS表示V相的高边FET(S_vh)的闸极信号，V_LS表示V相的低边FET(S_vl)的闸极信号。记号的含义与图9(j)相同。另外，图9(l)的W_HS表示W相的高边FET(S_wh)的闸极信号，W_LS表示W相的低边FET(S_wl)的闸极信号。记号的含义与图9(j)相同。

如此，U相的FET(S_uh及S_ul)是以相位1及2进行PWM的开关，U相的低边FET(S_ul)是以相位4及5进行接通。而且，V相的FET(S_vh及S_vl)是以相位3及4进行PWM的开关，V相的低边FET(S_vl)是以相位6及1进行接通。另外，W相的FET(S_wh及S_wl)是以相位5及6进行PWM的开关，W相的低边FET(S_wl)是以相位2及3进行接通。

如果输出这种信号并适当地控制占空比，那么能以所期望的转矩或速度驱动马达105。

其次，图10中表示运算部1021的功能方块图。运算部1021包括马达目标速度生成部1201、旋转检测部1202、驱动转矩目标运算部1203、逻辑积部1204、转矩控制部1205、加法器1206、增益控制部1207、乘法器1208、乘法器1209、电流限制部1210、第1占空比换算部1211、转矩转换率限制部1212、加法器1213、第2占空比换算部1214、速度转换率限制部1215、加法器1216、PWM码生成部1217、及系数自动校准部1218。

驱动转矩目标运算部1203使用从转矩输入部1027输入的踏板转矩Tp、及从马达速度输入部1024输入的马达速度Vm算出助力目标转矩Td并予以输出。

驱动转矩目标运算部1203的运算内容并非本实施方式的主旨，因此不作详细叙述，例如，驱动转矩目标运算部1203在利用LPF(Low Pass Filter，低通滤波器)使踏板转矩平滑化之后提取波纹成分，而算出与以特定的混合比混合有经过平滑化的踏板转矩及该波纹成分的值相应的助力目标转矩Td。在进行该运算时，存在还进行如下运算的情况：在根据马达速度调整混合比、或根据马达速度限制所使用的助力比之后，再乘以经过平滑化的踏板转矩。在本实施方式中是以此方式使用经过平滑化的目标转矩，因此也可不考虑在每次踏板半旋转的上下死点的转矩为0的情况。

如果从制动输入部1028输入表示无制动(/制动)的信号，那么从驱动转矩目标运算部1203输出的助力目标转矩Td从逻辑积部1204直接输出至转矩控制部1205中。

从踏板旋转输入部1022输入的踏板转速Np输入至旋转检测部1202中，旋转检测部1202判断踏板转速Np是否为0或被视为0的数值以下，如果踏板转速Np为0或被视为0的数值以下，那么将踏板停止信号输出至增益控制部1207中。马达目标速度生成部1201基于踏板转速Np，算出马达目标速度Vmd并予以输出。关于马达目标速度生成部1201的详情将于下文叙述。加法器1206通过来自马达目标速度生成部1201的马达目标速度Vmd-马达速度Vm而算出速度误差Vmer。

增益控制部1207根据速度误差Vmer、来自旋转检测部1202的踏板停止信号、及目标转矩Td，决定动作模式VSrv/Torq及Torq/VSrv，且决定相对于速度误差Vmer的一次增益Gvs1并予以输出。关于增益控制部1207的详情将于下文叙述。

乘法器1208算出速度误差Vmer与一次增益Gvs1的积并予以输出。而且，乘法器1209通过使预先设定的[转矩/马达速度]换算系数乘以速度误差Vmer与一次增益Gvs1的积而生成伺服转矩值TSrv，并将其输出至转矩控制部1205中。

转矩控制部1205根据助力目标转矩Td、速度误差Vmer、伺服转矩值TSrv、及动作模式VSrv/Torq，生成经过调整的目标转矩即驱动目标转矩Td2并予以输出。关于转矩控制部1205的详情将于下文叙述。

电流限制部1210进行如下电流限制：(A)限制二次电池101的放电电流及蓄电电流、(B)根据FET桥1030的温度而进行电流限制。然而，整体上来说是进行转矩-前馈控制，因此不进行马达驱动电流的反馈控制，而根据电池电压、1个单位时间前的PWM码(PWM码生成部1217的输出)及FET桥1030的温度，对驱动目标转矩Td2施加限制。由此，在转矩-前馈控制中，输出满足如下等电流限制的目标转矩，该电流限制是指(1)二次电池101的放电电流及充电电流的限制、(2)根据FET桥1030的温度而进行的电流限制。关于该处理，并非本实施方式的主要部分，因此不再作过多叙述。

第1占空比换算部1211使来自电流限制部1210的输出乘以预先设定的换算系数(占空比/转矩)，而算出转矩占空码。此外，该转矩占空码经由转矩转换率限制部1212输出至加法器1216中。

转矩转换率限制部1212对来自第1占空比换算部1211的输出实施熟知的转换率限制处理，并将处理结果输出至加法器1216中。

另一方面，在系数自动校准部1218正在进行动作的情况下，利用加法器1213，使系数自动校准部1218的输出(稳态速度偏差)与马达速度Vm相加，且将加法结果输出至第2占空比换算部1214中。此外，在系数自动校准部1218不进行动作的情况下，利用加法器1213使马达速度Vm加上0，将马达速度Vm作为结果输出至第2占空比换算部1214中。

此外，加法器1213也可并非配置在图10的S1的位置，而是配置在S2的位置。另外，系数自动校准部1218及加法器1213是在移行中进行[占空比/马达速度]系数的自动校准处理的情况下使用的构件，因此于如在移行中不进行所述处理的实施方式中不存在。

第2占空比换算部1214是通过使马达速度Vm乘以换算系数(占空比/马达速度)，而算出马达速度占空码。此外，该马达速度占空码经由速度转换率限制部1215输出至加法器1216中。

速度转换率限制部1215对来自第2占空比换算部1214的输出实施熟知的转换率限制处理，并将处理结果输出至加法器1216中。

加法器1216将来自转矩转换率限制部1212的转矩占空码与来自速度转换率限制部1215的马达占空码相加而算出占空码，并将其输出至PWM码生成部1217中。PWM码生成部1217使占空码乘以来自AD输入部1029的电池电压/基准电压(例如24V)而生成PWM码。PWM码输出至马达驱动时序生成部1026中。

如在上文中已述的那样，马达驱动时序生成部1026基于来自可变延迟电路1025的调整后的霍尔信号及来自PWM码生成部1217的PWM码，生成FET桥1030中所含的对应于各FET的开关信号并予以输出。

此外，以PWM码成为与加法器1216的加法结果相应的占空比(更准确地说是平均占空比)的方式，使作为开关放大器的FET桥1030的FET开关。不仅是这种使用通过PWM而进行的开关动作的情况，也存在以PNM(Pulse Number Modulation，脉冲数调制)、PDM(Pulse Density Modulation，脉冲密度调制)、或1比特放大器等其他方式进行开关的情况。

如果这样设定，那么能以与占空比相应的电压及电流来驱动马达105。通过实施这种转矩-前馈控制，而进行稳定的控制。

另外使用图11对这种马达驱动控制器102的动作进行说明。这里，将马达速度占空码记作D₀，将转矩占空码记作D_t。这样一来，如在上文中已叙述的那样，平均占空比Duty可以如下的方式表示。

Duty＝D₀+D_t

在本实施方式中，如果保持目前的马达速度，那么以沿着D₀的直线的样态使平均占空比Duty变化。在将马达105设定为运行状态并使其加速的情况下，目标转矩设定为正值例如+Dt，因此会使该直线向上方移位Dt量。这样，会以目标转矩的量加速，但平均占空比也相对地提高。另一方面，在将马达105设定为例如制动状态并使其减速的情况下，目标转矩设定为负值例如-Dt，因此会使所述直线向下方移位Dt量。这样，会以目标转矩的量减速，且平均占空比也相对地降低。

另外，存在为了与马达105的正旋转及倒旋转对应而对于与马达速度对应的马达速度占空码D₀也设定正值及负值的情况。

通过实施如上所述的转矩-前馈控制，可进行稳定的控制。

其次，图12中表示马达目标速度生成部1201的功能方块图。马达目标速度生成部1201包括乘法器2011、最大值选择部2012、最小值选择部2014、逻辑积部2013、加法器2015及2016。

乘法器2011根据来自踏板旋转输入部1022的踏板转速与高速档(即high gear，视情况也可能是最快档)换算比(用以将踏板转速转换成速度的系数))的积，算出作为踏板旋转换算的速度的踏板旋转换算速度Vph。通过加法器2015使马达OWC锁定速度储备量(margin)α与该踏板旋转换算速度Vph相加。此外，在从操作面板106等处获得实际的传动比的情况下，也可使用实际的传动比来取代高速档换算比。另一方面，如果表示处于实施[占空比/马达速度]系数的自动校准处理的模式下的信号KvAdj是ON(接通)，那么逻辑积部2013输出用于系数自动校准的目标速度(例如8km/h)，如果KvAdj是OFF(断开)那么逻辑积部2013输出0。

最大值选择部2012选择逻辑积部2013的输出及来自乘法器2011的输出之中的最大值。即，在根据踏板转速算出的第1目标速度Vph比系数自动校准用速度更快的情况下，输出第1目标速度Vph。另一方面，在根据踏板转速算出的第1目标速度Vph为系数自动校准用目标速度以下的情况下，即不太用力蹬踏板，且从运算部1021等处输出表示处于进行系数自动校准的模式下的信号KvAdj，那么从最大值选择部2012输出系数自动校准用目标速度。

而且，最小值选择部2014将最大值选择部2012的输出与通过加法器2016使来自前轮旋转输入部1023的前轮速度加上α所得的值之中的最小值作为马达目标速度Vmd而予以输出。即，如果踏板的转速较高且作为实际车速的前轮速度为高速档换算的第1目标速度Vph以下，那么将前轮速度作为马达目标速度Vmd而予以输出。另一方面，在来自最大值选择部2012的输出小于作为实际车速的前轮速度的情况下，输出来自最大值选择部2012的输出(在为系数自动校准用目标速度以下的情况下且自动校准模式下的情况下，是系数自动校准用目标速度，除此以外是高速档换算的第1目标速度Vph)。

其次，图13中表示增益控制部1207的功能方块图。增益控制部1207包括附近判定部2071、逻辑积部2072、反转部2073、非零判定部2074、极性判定部2075、一次增益选择部2076、逻辑积部2077、逻辑积部2078、逻辑积部2079、及逻辑和部2080。

附近判定部2071判断Vmer的绝对值是否为0或在预先设定的附近范围内，在Vmer的绝对值为0或在预先设定的附近范围内的情况下(以下，有时也简称为“附近”)输出成为ON的信号。非零判定部2074判断助力目标转矩Td是否为0或被视为0的特定值以下，在助力目标转矩Td并非0或被视为0的特定值以下的情况下，作为目标转矩非零而输出成为ON的信号。在本实施方式中，存在单向离合器，因此如果设置在踏板与后轮之间的单向离合器断开(解锁)，那么踏板空转，由此判定助力目标转矩Td为0或被视为0的特定值以下。此外，如果设置在马达105与前轮之间的单向离合器断开(解锁)，那么称为马达空转。此外，在前轮对地空转的情况下，称为前轮空转，而在后轮对地空转的情况下，称为后轮空转。

逻辑积部2072算出附近判定部2071的输出与非零判定部2074的输出的逻辑积。即，Vmer为0或预先设定的附近范围内且目标转矩非零的情况下，马达的控制模式是转矩控制模式，因此使信号Torq/VSrv为ON。而且，反转部2073使逻辑积部2072的输出反转，因此如果处于转矩控制模式下，那么使信号VSrv/Torq为OFF。相反地，在Vmer并非0或预先设定的附近范围内的情况下或目标转矩为零的情况下，马达的控制模式是速度伺服控制模式(以下简单地缩写为伺服控制模式)，因此信号Torq/VSrv成为OFF，信号VSrv/Torq成为ON。

而且，极性判定部2075判定Vmer是否为负或0，如果Vmer为负或0，那么输出ON的信号。逻辑积部2077算出极性判定部2075的输出与信号VSrv/Torq的逻辑积。即，如果Vmer为负或0且处于伺服控制模式下，那么逻辑积部2077输出ON的信号。另外，逻辑积部2078算出表示处于进行系数自动校准的模式下的信号KvAdj的反转信号/KvAdj与逻辑积部2077的输出的逻辑积。即，如果并非进行系数自动校准的模式、Vmer为负或0且处于伺服控制模式下，那么逻辑积部2078输出ON的信号。

而且，逻辑和部2080算出来自旋转检测部1202的输出与自然减速利用设定为On的逻辑和。即，在来自旋转检测部1202的表示踏板停止的信号是ON、或作为设定而将自然减速利用设定为ON的情况下，逻辑和部2080输出表示ON的信号。然后，逻辑积部2079算出来自逻辑和部2080的输出与逻辑积部2078的输出的逻辑积。即，在并非进行系数自动校准的模式、Vmer为负或0、处于伺服控制模式下且踏板停止，或者并非进行系数自动校准的模式、Vmer为负或0、处于伺服控制模式下且自然减速利用设定为ON的情况下，逻辑积部2079使为了自然减速而将马达105设定为断开(Off)的信号设为ON并予以输出。由此，马达105成为高阻抗状态，避免出现过度减速的情况，从而减小再加速时的能量损耗。此外，在自然减速利用并非ON且踏板停止的情况下，使为了自然减速而将马达105设定为断开的信号为ON。在这样并非踏板停止的情况下，如下文所述，可进行与踏板转速相应的减速，因此可在减速时强制减速而以较高效率回收旋转能量。

一次增益选择部2076基于附近判定部2071的输出、VSrv/Torq、极性判定部2075的输出、及/KvAdj，将预先设定的一次增益群之中任一个值作为一次增益Gvs1而予以输出。

在本实施方式中，每当在如图14所示的状态时，就输出一次增益Gvs1。此外，在图14的例中，表示有并非进行系数自动校准的模式的情况即/KvAdj是ON的情况下的状态区分。此外，关于移行状态编号，表示有与下文所说明的移行状态演变图的对应关系。

状态大致分为转矩控制模式、及速度伺服控制模式(也会缩写为伺服控制模式)。其中，在伺服控制模式下，状态进一步分成Vmer为0或被视为0的特定值以下的情况(附近时)、及上述情况以外的情况(非附近时)，另外，非附近时的状态又分成Vmer＞0而可判断是加速时的情况、及Vmer≤0而可判断是减速时的情况。

在转矩控制时，基本上是基于来自驱动转矩目标运算部1203的目标转矩Td而进行控制，所以一次增益Gvs1设定为0。另一方面，在伺服控制时，采用比1小得多的值，但加速时(Vmer＝Vmd-Vm＞0，Vmd＞Vm)的值设定得比附近时及减速时(Vmer＝Vmd-Vm≤0，Vmd≤Vm)的值大。由此，可使助力目标转矩Td追随于踏板旋转换算速度。

而且，图15中表示转矩控制部1205的功能方块图。转矩控制部1205包括第1最小值选择部2051、选择器2052、计数器2053、附近判定部2054、选择器2055、及第2最小值选择部2056。

第1最小值选择部2051输出作为来自逻辑积部1204的输出的助力目标转矩Td、及来自计数器2053的输出之中较小的值。此外，在来自计数器2053的输出为助力目标转矩Td以下的期间，第1最小值选择部2051输出计数器2053，如果来自计数器2053的输出超过助力目标转矩Td，那么输出助力目标转矩Td。

在处于转矩控制模式的情况下，即Torq/VSrv是ON(“1”)的情况下，选择器2052将来自第1最小值选择部2051的输出作为驱动目标转矩Td2而予以输出。另一方面，在处于伺服控制模式的情况下，即Torq/VSrv是OFF(“0”)的情况下，将来自选择器2055的输出作为驱动目标转矩Td2而予以输出。即，如果是转矩控制模式，那么大部分的期间输出助力目标转矩Td。但，如果是伺服控制模式，那么从选择器2052输出对Vmer×Gvs1进行转矩换算所得的TSrv等。

另一方面，附近判定部2054判定Vmer的绝对值是否为0或被视为0的特定值以下，如果为0或被视为0的特定值以下，那么输出ON(“1”)，在除此以外的情况下输出OFF。如果附近判定部2054的输出是ON(“1”)，那么选择器2055将来自第2最小值选择部2056的输出输出至选择器2052及计数器2053中。另一方面，如果附近判定部2054的输出是OFF(“0”)，那么选择器2055将TSrv输出至计数器2053及选择器2052中。

第2最小值选择部2056将预先设定的附近加速侧限制转矩与TSrv之间较小的值输出至选择器2055中。

而且，在处于转矩控制模式的情况下，即Torq/VSrv信号是ON的情况下，计数器2053进行递增计数直至成为最大值为止，并输出该值。另一方面，在处于伺服控制模式的情况下，即Torq/VSrv信号是OFF的情况下，仅将选择器2055的输出连续载入至计数器2053中。

这样，在处于伺服控制模式的情况下，如果Vmer的绝对值为0或被视为0的特定值以下，那么将第2最小值选择部2056的值作为驱动目标转矩Td2而予以输出，在Vmer的绝对值超过0或被视为0的特定值的情况下，将TSrv作为驱动目标转矩Td2而予以输出。这样，如果Vmer为0或被视为0的特定值以下，那么如超过附近加速侧限制转矩的转矩不会作为驱动目标转矩Td2而予以输出。由此，防止当马达105锁定在单向离合器上而过渡至转矩控制模式时，马达105激烈地撞击单向离合器而产生冲击、或产生异常声音。

另一方面，在Vmer的绝对值超过0或被视为0的特定值的情况下，将TSrv作为驱动目标转矩Td2而予以输出。即，当如此是伺服控制模式时，输出与对Vmer×Gvs1进行转矩换算所得的TSrv相应的驱动目标转矩Td2。即，进行与踏板转速或踏板旋转速度相应的控制。更详细来说，进行与Vmer相应的追踪控制。

然后，如果使控制从伺服控制模式切换至转矩控制模式，那么计数器2053从之前的选择器2055的输出值起开始递增计数，在超过助力目标转矩Td之前，输出计数器2053的输出作为驱动目标转矩Td2。然后，如果计数器2053的输出达到助力目标转矩Td，那么输出助力目标转矩Td作为Td2。这样，防止驱动目标转矩Td2在模式切换时突然变化。

通过进行这种控制，可进行如图16所示的移行状态演变。图16中，(a)表示控制模式的时间演变，(b)表示踏板旋转换算速度的时间变化(实线)、马达速度Vm的时间变化(虚线)及前轮速度的时间变化(双点划线)，(c)表示踏板转矩的包络(envelope)的时间变化，(d)表示驱动目标转矩Td的时间变化。

在本例中，于时刻t1至时刻t2之间，蹬踏板而使前轮速度上升，在时刻t2时开始降低踏板的转速及踏板旋转换算速度并解除踏板驱动系统的单向离合器的锁定。即，目标转矩成为0。其后，在时刻t5之前降低踏板转速及踏板旋转换算速度，当到达时刻t5时，踏板转速及踏板旋转换算速度成为0。该状态持续至时刻t7为止。在时刻t2至时刻t10之间前轮速度渐减。

其后，在时刻t7时踏板开始旋转，而在到达时刻t10之前，始终解除踏板驱动系统的单向离合器的锁定。当到达时刻t10时，锁定踏板驱动系统的单向离合器并输入助力目标转矩Td。再次，在时刻t11时开始降低踏板转速及踏板旋转换算速度并解除踏板驱动系统的单向离合器的锁定。即，助力目标转矩Td成为0。然后在时刻t11至t14之间，踏板的转速及踏板旋转换算速度逐渐下降，当到达时刻t14时，踏板转速及踏板旋转换算速度成为0。该状态持续至时刻t15为止。在时刻t11至t16之间，前轮速度渐减。

当到达时刻t15时驾驶员突然开始用力蹬踏板，因此在时刻t16踏板旋转换算速度到达前轮速度。这样一来，在时刻t16锁定踏板驱动系统的单向离合器并输入助力目标转矩Td。

此外，设定在时刻t1至时刻t2之间，踏板旋转换算速度、马达速度、及前轮速度大体一致，在时刻t2至时刻t3之间，马达速度与前轮速度大体一致。另外，在时刻t9至时刻t10之间，马达速度与前轮速度大体一致，在时刻t10至时刻t11之间踏板旋转换算速度、马达速度、及前轮速度大体一致。另外，在时刻t16之时刻t18之间，踏板旋转换算速度与前轮速度大体一致，在时刻t18以后踏板旋转换算速度、马达速度、及前轮速度大体一致。

关于时刻t1以前，由于是使马达105断开而形成高阻抗状态，所以控制模式为“off”。即，在移行状态(称为移行状态(5))下，踏板旋转也成为0或被视为0的特定值以下(也包括倒转的情况)，在马达旋转为0或被视为0的特定值以下的情况下，成为伺服控制模式，但助力目标转矩Td是0(即，踏板停止)，因此通过增益控制部(图13)使马达105断开。

关于时刻t1至t2，如上文已叙述的那样，在目标转矩非零的状态下，以沿着前轮速度的样态使马达速度也上升且Vmer成为0或被视为0的特定值以下，控制模式成为转矩控制模式(在图中为T)。而且，Torq/VSrv成为ON。即，在移行状态(称为移行状态(1))下，目标转矩非零且马达105也非马达空转，因此输出与助力目标转矩Td相应的驱动目标转矩Td2。即，在时刻t1至t2之间，(d)踏板转矩的包络的波形与(c)助力目标转矩Td的包络的波形相似。

当到达时刻t2时，助力目标转矩Td成为0，而成为踏板空转。但是，成为踏板旋转且马达驱动系统的单向离合器锁定(即马达速度是前轮速度以上)的状态。在这种移行状态(称为移行状态(2))下，VSrv/Torq成为ON，而成为伺服控制模式S1。此外，根据图14可知，一次增益Gvs1采用了较低的值。在该移行状态下，于转矩控制部1205中，附近判定部2054判定是附近，选择器2055选择第2最小值选择部2056的输出。但是，第2最小值选择部2056选择附近加速侧限制转矩，因此输出该附近加速侧限制转矩作为驱动目标转矩Td2。

然后，当到达时刻t3时，除了踏板空转以外还成为马达空转。但是，无法确切地知道是否是时刻t3。在这种移行状态(称为移行状态(6))下，VSrv/Torq是ON，而成为伺服控制模式S2。此外，根据图14可知，一次增益Gvs1采用了较低的值。在该移行状态下，于转矩控制部1205中，附近判定部2054判定是附近，选择器2055选择第2最小值选择部2056的输出。但是，第2最小值选择部2056选择基于成为负值的Vmer的TSrv，因此输出TSrv作为驱动目标转矩Td2。

当到达时刻t4时，附近判定部2054等判定为并非附近。在这种移行状态(称为移行状态(3-D))下，VSrv/Torq是ON，而成为伺服控制模式S3。此外，根据图14可知，一次增益Gvs1采用了较低的值。这样一来，选择器2055选择基于为负值的Vmer的TSrv，因此输出TSrv作为驱动目标转矩Td2。

另外，当到达时刻t5时，成为助力目标转矩Td为零，且踏板转速也为0或被视为0的特定值以下的情况，但成为马达速度并非0或被视为0的特定值以下的状态。在这种移行状态(称为移行状态(4))下，与移行状态(3)不同，通过旋转检测部1202判定踏板停止。因此，成为伺服控制模式S4。

以此方式，在时刻t2至时刻t6之间，成为伺服控制模式，由图16可知，以追随于踏板旋转换算速度的方式控制马达速度。此外，在时刻t3至时刻t6之间，增益控制部1207中的逻辑积部2078输出ON，因此如果自然减速利用成为ON或检测出踏板停止，那么马达105成为OFF。

其后当到达时刻t6时，马达速度也成为0或被视为0的特定值以下，与时刻t1之前的状态相同，因此成为移行状态(5)。而且，始终处于伺服控制模式下。

当到达时刻t7时，踏板开始旋转，但由于前轮速度始终较高，所以踏板空转，马达也空转。而且，附近判定部2054等判定为并非附近，因此输出与成为正值的Vmer(＝Vmd-Vm)相应的TSrv作为驱动目标转矩Td2。从而，根据图14可知，设定比附近时及Vmer为0或负值的情况下大的一次增益Gvs1。在这种移行状态(称为移行状态(3-U))下，成为伺服控制模式S5。

其后，当到达时刻t8时，附近判定部2054等判定是附近，因此选择器2054选择第2最小值选择部2056的输出，但根据图14可知，如果判定是附近那么一次增益Gvs1设定得较低，所以第2最小值选择部2056选择TSrv，并输出TSrv作为驱动目标转矩Td2。这种情况与时刻t3至t4相同，因此在移行状态(6)下成为伺服控制模式S2。这样一来马达速度上升的趋势变得缓和，因此可缓解马达105对单向离合器造成的冲击。

另外，当大概到达时刻t9时，马达旋转速度到达前轮速度而使马达105锁定在单向离合器上。而且，马达速度与前轮速度一致，目标速度成为前轮速度+α(马达OWC锁定储备速度)，因此就TSrv输出及Td2来说，仅输出α乘以附近增益所得的转矩。这种情况与时刻t2至t3相同，因此在移行状态(2)下成为伺服控制模式S1。

其后，如果踏板转速增加，那么在时刻t10时踏板锁定在踏板驱动系统的单向离合器上。这样一来就成为目标转矩非零的状态，在马达速度也与前轮速度大体一致的状态下通过附近判定部2054等判定是附近。从而，在转矩控制模式T下，成为移行状态(1)。但是，在刚向转矩控制模式T演变之后，通过计数器2053，以从伺服控制模式下的TSrv逐渐变成助力目标转矩Td的方式进行调整。

关于时刻t11至t15，成为除了无移行状态(4)这点以外其他与时刻t2至t7相同的动作。

在时刻t15时再次蹬踏板，但这次是急遽地提高踏板的转速，这点是与时刻t7至t8不同的点。作为参考，以单点划线表示最快档换算的速度。有时也将其作为Vmd而算出Vmer。移行状态本身与时刻t7至t8相同，且在移行状态(3-U)下成为伺服控制模式S5。但是，由于踏板旋转换算速度急遽地增加，因此无法充分追随马达速度。

当到达时刻t16时，踏板锁定在踏板驱动系统的单向离合器上，但马达105依然是马达空转的状态。从而，控制模式同是伺服控制模式S5，尽管是目标转矩非零的状态但马达空转，因此成为移行状态(7)。

其后，如果马达速度上升，且在到达时刻t17时通过附近判定部2054等判定是附近，那么目标转矩非零，因此演变成转矩控制模式T2。这样一来，切换成转矩控制模式，因此计数器2053发挥功能。即，在到达助力目标转矩Td之前，使驱动目标转矩Td2从之前的TSrv逐渐增加。

然后，当大概到达时刻t18时，马达105锁定在马达驱动系统的单向离合器上，而在移行状态(1)下成为转矩控制模式T。

通过进行如上所述的控制，可根据驾驶员的踏板操作而进行适当的马达驱动控制。

接着，对系数自动校准部1218的构成及动作进行说明。图17中表示系数自动校准部1218的功能方块图。系数自动校准部1218包括IIR(Infinite Impulse Response，无限脉冲响应)-LPF(Low Pass Filter，低通滤波器)2181、收敛判定部2182、逻辑积部2183、乘法器2184、加法器2185、延迟器2186、逻辑积部2189、IIR-LFP2188、及神经数计算部2187。

例如，在使对于马达驱动控制器102的电源为ON之后，当车速与踏板速度满足特定的条件时，KvAdj信号为ON直至完成系数自动校准处理、或在过程中脱离特定的条件为止。但是，当马达温度大幅改变等时，也可使KvAdj信号为ON。

在KvAdj信号并非ON的情况下，神经数计算部2187不进行动作，而且逻辑积部2189的输出也成为0，因此无影响。

IIR-LPF2181是对应于Vmer的LPF。从KvAdj信号成为ON时起开始动作，向其初始值中载入Vmer。

另一方面，IIR-LPF2188是对应于作为包含延迟器2186及加法器2185的积分环路(integrating loop)的输出的稳态速度偏差的LPF。

收敛判定部2182根据时间或IIR-LPF2181的输出及IIR-LPF2188的输出进行收敛判定。收敛判定分为2个阶段进行，在1次判定中利用时间(例如0.5秒左右)判定假收敛并将假收敛的输出从OFF变成ON。即，在假收敛之前，如果逻辑积部2183输出0，而成为假收敛，那么逻辑积部2183输出二次增益Gvs2。乘法器2184在假收敛之前，使Vmer×Gvs1乘以0并将其输出。对于稳态速度偏差也在初始时即预先设定为0。

另一方面，在假收敛后，乘法器2184输出Vmer×Gvs1乘以Gvs2所得的值。而且，如果成为假收敛，那么向IIR-LPF2188中载入稳态偏差初始值，而开始动作。稳态偏差初始值设定为假收敛时的Vmer×(假收敛前的一次增益Gvs1+1)。

此外，来自逻辑积部2189的输出是利用S1(或S2)中所设的加法器1213而与马达速度Vm相加。即，形成PI(Proportional Integral，比例积分)控制系统。

图18中表示一次增益Gvs1及二次增益Gvs2的设定例。如图18所示，在假收敛前(也称为初始)，一次增益Gvs1为1，二次增益Gvs2为0。在假收敛后，一次增益Gvs1为1/4，二次增益Gvs2为1/16。数值是大概的值，也可是其他值。

首先，如果KvAdj信号成为ON，那么马达目标速度生成部1201的逻辑积部2013将系数自动校准用目标速度(例如8km/h)输出至最大值选择部2012中。从而，如果来自乘法器2011的输出Vph小于系数自动校准用目标速度，那么由最大值选择部2012选择系数自动校准用目标速度。从而，在最小值选择部2014中，只要前轮速度是大于系数自动校准用目标速度的值，那么输出系数自动校准用目标速度作为马达目标速度Vmd。而且，如果KvAdj信号成为ON，那么在增益控制部1207中，即便正在减速且处于伺服控制模式下，也不会使马达105为OFF。即，马达目标速度维持为系数自动校准用目标速度。此外，在确认前轮车速为特定值(例如10km/h)以上，且确认踏板旋转换算速度为第2特定值(例如5km/h)以下的基础上，使KvAdj为ON。在系数自动校准处理实施中未满足这种条件的情况下，使KvAdj为OFF，中止系数自动校准处理而返回到通常的伺服控制模式或转矩控制模式。而且，在系数自动校准处理结束时也返回到通常的伺服控制模式。

在应用这种条件的情况下，例如，如图19所示，在时刻t41至系数自动校准结束时刻t61期间，马达目标速度维持为系数自动校准用目标速度，因此在与此相应的校准时维持马达速度。然后，从系数自动校准结束时刻t61返回至通常的伺服控制模式S4，在t62时马达回归停止。而且，由于系数自动校准模式也是伺服控制模式，所以对于驱动目标转矩Td2，也输出用以在于空转状态下进行校准时维持马达速度的、较小的伺服转矩。

在系数自动校准处理中的初始时，如上所述，对IIR-LPF2181设定Vmer。而且，如图18所示设定一次增益Gvs1及二次增益Gvs2的值。然后，稳态速度偏差的初始值设定为0。

然后，例如在固定时间(例如0.5秒)后，收敛判定部2182对于已假收敛的输出，将假收敛信号设定为ON。这样一来，二次增益Gvs2输出至乘法器2184中。而且，如图18所示设定一次增益Gvs1及二次增益Gvs2的值。而且，设定Vmer×(此前的一次增益Gvs1+1)，作为稳态速度偏差的初始值，对于IIR-LPF2188，也载入该稳态速度偏差的初始值作为初始值。

然后，收敛判定部2182在假收敛后经过1秒之后，判定来自IIR-LPF2181的输出与来自IIR-LPF2188的输出的差是在处于来自IIR-LPF2181的输出的特定比例(例如0.3％)以内的时刻、或假收敛后经过特定时间后(例如5秒)收敛。

如果来自收敛判定部2182的收敛信号成为ON，那么神经数计算部2187将目前的[占空比/马达速度]系数×(马达目标速度Vmd+IIR-LPF2188的输出)/马达目标速度Vmd设定为新的[占空比/马达速度]系数。

如果这样设定，那么可适当地自动校准[占空比/马达速度]系数。

此外，亦可简易地采用如下方式：不进行假收敛，而设定如图18所示的一次增益Gvs1及二次增益Gvs2，并进行如上所述的收敛判定，神经数计算部2187利用所述运算式算出新的[占空比/马达速度]系数。而且，此外，所述IIR-LFP2181及IIR-LPF2188仅作为用以确保S/N并提高精度的平均滤波器(averaging filter)而使用，因此也可使用FIR(Finite Impulse Response，有限脉冲响应)-LPF，在能确保足以决定新系数的S/N比等的情况下也可不设置。

[实施方式2]

在第1实施方式中，例示了进行转矩前馈控制的情况下的构成，图20中表示其他控制系统例如是进行电流反馈控制的情况下的运算部1021b的构成。此外，对于具有与第1实施方式相同的功能的构成要素标注相同的参照编号。

在图20的例中，运算部1021b包括马达目标速度生成部1201、旋转检测部1202、驱动转矩目标运算部1203、逻辑积部1204、转矩控制部1205、加法器1206、增益控制部1207、乘法器1208、乘法器1209、加法器1301、乘法器1302、电流限制部1303、马达电流检测部1304、加法部1305、环路滤波器1306、占空比换算部1307、转换率限制部1308、PWM码生成部1217、乘法器1309、加法器1310、及延迟器1311。

在本实施方式中，无系数自动校准部1218，因此设定KvAdj信号为OFF，/KvAdj信号为ON。

在本实施方式中，根据使马达速度误差Vmer×Gvs1乘以二次增益Gvs2所得的值，利用包含加法器1310及延迟器1311的积分环路来算出稳态速度偏差，并利用加法1301，使该稳态速度偏差与马达速度误差Vmer×Gvs1相加。

而且，利用乘法器1302将作为转矩控制部1205的输出的驱动目标转矩Td2乘以[电流/转矩]系数，进行电流换算。即，算出目标电流。然后，该目标电流在电流限制部1303中，根据其他要素进行电流限制。

另一方面，马达电流检测部1304对马达105上流动的电流进行检测并予以输出。然后，加法器1305从作为电流限制部1303的输出的目标电流减去马达电流检测部1304的输出，由此算出电流误差。将加法器1305的输出输入至环路滤波器1306中。环路滤波器1306使电流反馈回应特性稳定化。例如，使用积分滤波器或一次延迟要素滤波器等，预先设定较速度伺服回应快得多的回应速度。

占空比换算部1307使环路滤波器1306的输出乘以[占空比/电流]系数，而生成占空码。

转换率限制部1308对占空比换算部1307的输出实施熟知的转换率限制处理，并将处理结果输出至PWM码生成部1217中。PWM码生成部1217与第1实施方式相同。

如果这样设定，那么即便是电流反馈控制系统，也可进行与第1实施方式相同的马达驱动控制。

此外，一次增益Gvs1例如是1/2左右，在附近判定部2054等判断是附近的情况下，为1/8左右。而且，二次增益Gvs2例如是0至1/32，在附近判定部2054等判断是附近的情况下，设定成0至1/128左右。

[其他实施方式]

在第1及第2实施方式中，例示了具有如图5所示的动力传递系统的电动助力车。然而，即便是如图6所示的动力传递系统，也可安装如第1或第2实施方式的马达驱动控制器。这时，也可在踏板旋转换算速度与马达速度一致的附近降低伺服增益。这样一来，可防止锁定在单向离合器上时的冲击。

以上对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于此。例如，上文所述的功能方块图是为了便于说明而分成功能方块，既存在实际的电路构成不同的情况，而且在利用程序实现时也存在与程序模组构成不一致的情况。另外，实现上文所述的功能的具体运算方法存在复数种，可采用其中任何一种。

而且，如果对于运算部1021的一部分也存在利用专用的电路实现的情况，那么也存在通过微处理器执行程序来实现如上所述的功能的情况。

Claims

1.一种马达驱动控制装置，其是针对马达驱动系统及踏板驱动系统各自中介设有单向离合器的电动助力车的马达驱动控制装置，且包括：

第1算出部，算出从踏板旋转换算而得的踏板旋转换算速度；及

第2算出部，在未检测到根据踏板转矩而算出的第1目标转矩的期间，根据所述踏板旋转换算速度算出对应于马达的第2目标转矩。

2.根据权利要求1所述的马达驱动控制装置，其中

所述第2算出部根据作为所述踏板旋转换算速度与车速之中的最小值的目标马达速度和所述马达的速度的差，算出对应于所述马达的所述第2目标转矩。

3.根据权利要求1或2所述的马达驱动控制装置，其中

所述第2算出部是在检测到所述第1目标转矩的期间，根据所述第1目标转矩算出所述第2目标转矩。

4.根据权利要求3所述的马达驱动控制装置，其还包括：

第1处理部，通过对所述马达的旋转速度进行占空比换算而生成第1值；

第2处理部，通过对所述第2目标转矩进行占空比换算而生成第2值；及

驱动部，通过与所述第1值和所述第2值的和相应的平均占空比，来控制由互补型开关放大器中所含的开关进行的开关动作，而驱动与所述互补型开关放大器连接的马达。

5.根据权利要求3所述的马达驱动控制装置，其中

所述第2算出部是在刚检测到所述第1目标转矩之后，使输出的第2目标转矩逐渐从根据所述踏板旋转换算速度而算出的第1值变成根据所述踏板转矩而算出的第2值。

6.根据权利要求5所述的马达驱动控制装置，其中

所述第2算出部是在根据所述踏板旋转换算速度而算出的第1值小于根据所述踏板转矩而算出的第2值的情况下，使值以固定转换率从所述第1值上升到所述第2值。

7.根据权利要求2所述的马达驱动控制装置，其中

所述第2算出部是在所述目标马达速度与所述马达的旋转速度的差为负值的情况下，对于所述目标马达速度与所述马达的旋转速度的差乘以比所述目标马达速度与所述马达的旋转速度的差为正值时小且小于1的增益。

8.根据权利要求2所述的马达驱动控制装置，其中

所述第2算出部是在所述目标马达速度与所述马达的旋转速度的差为负值的情况下或所述踏板停止的情况下，使所述马达停止驱动。

9.根据权利要求2所述的马达驱动控制装置，其中

如果所述目标马达速度与所述马达的旋转速度的差的绝对值小于特定值，那么所述第2算出部使所述目标马达速度与所述马达的旋转速度的差的绝对值为所述特定值以上时的值以下的增益，乘以所述目标马达速度与所述马达的旋转速度的差。

10.根据权利要求2所述的马达驱动控制装置，其中

如果所述目标马达速度与所述马达的旋转速度的差的绝对值小于特定值，那么所述第2算出部将根据所述目标马达速度与所述马达的旋转速度的差而算出的第1值、和预先设定的第2值之中较小的值作为所述第2目标转矩而予以输出。

11.根据权利要求1所述的马达驱动控制装置，其中

所述电动助力车是不含变速机或由所述踏板与所述马达经由共用的变速机来驱动车轮的电动助力车，且

如果所述踏板旋转换算速度与所述马达的旋转速度的差的绝对值小于特定值，那么对于所述踏板旋转换算速度与所述马达的旋转速度的差，乘以比所述踏板旋转换算速度与所述马达的速度的差的绝对值为所述特定值以上时小的增益值。

12.根据权利要求1或2所述的马达驱动控制装置，其中

所述踏板旋转换算速度是假定最快传动比而根据踏板转速算出。

13.根据权利要求4所述的马达驱动控制装置，其还包括：

系数调整部，在未检测到所述第1目标转矩的期间，以马达速度在特定的时间点成为特定的速度的方式算出所述第2目标转矩值，藉此实施修正对所述马达的旋转速度进行占空比换算时所使用的系数的处理。