JP7405501B2 - Control device - Google Patents

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/45Control or actuating devices therefor

Description

本発明は、制御装置に関する。 The present invention relates to a control device.

人力駆動車に搭載される電気モータを制御する制御装置が知られている。従来の制御装置は、人力駆動系に作用するトルクに応じて電気モータをトルク制御する。特許文献1は、従来の制御装置の一例を開示している。 BACKGROUND ART A control device that controls an electric motor installed in a human-powered vehicle is known. Conventional control devices perform torque control on electric motors in response to torque acting on a human power drive system. Patent Document 1 discloses an example of a conventional control device.

特開平9-123984号公報Japanese Patent Application Publication No. 9-123984

電気モータを好適に制御することが望まれる。
本発明の目的は、電気モータを好適に制御できる制御装置を提供することである。
It is desirable to properly control electric motors.
An object of the present invention is to provide a control device that can suitably control an electric motor.

本発明の第1側面に従う制御装置は、電気モータを制御する制御部を含み、前記制御部は、所定要素の運動速度に関する速度情報、および、前記所定要素のトルクに関するトルク情報の少なくとも一方に基づいて、前記電気モータの速度制御と前記電気モータのトルク制御とを切り替える。
前記第1側面の制御装置によれば、電気モータの速度制御と電気モータのトルク制御とが切り替えられるため、電気モータを好適に制御できる。具体的には、速度情報およびトルク情報の少なくとも一方に応じた制御態様で電気モータが制御されるため、電気モータを好適に制御できる。
A control device according to a first aspect of the present invention includes a control unit that controls an electric motor, and the control unit is based on at least one of speed information regarding a motion speed of a predetermined element and torque information regarding a torque of the predetermined element. and switches between speed control of the electric motor and torque control of the electric motor.
According to the control device of the first aspect, since the speed control of the electric motor and the torque control of the electric motor are switched, the electric motor can be suitably controlled. Specifically, since the electric motor is controlled in a control manner according to at least one of speed information and torque information, the electric motor can be suitably controlled.

前記第1側面に従う第2側面の制御装置において、前記制御部は、前記速度情報に関連する第1切替条件が成立する場合、前記速度制御から前記トルク制御に切り替える。
前記第2側面の制御装置によれば、電気モータを好適に制御できる。
In the control device according to the second aspect according to the first aspect, the control unit switches from the speed control to the torque control when a first switching condition related to the speed information is satisfied.
According to the control device of the second aspect, the electric motor can be suitably controlled.

前記第2側面に従う第3側面の制御装置において、前記第1切替条件は、前記運動速度と第1所定速度との関係に基づいて規定される。
前記第3側面の制御装置によれば、電気モータの速度制御から電気モータのトルク制御に適切なタイミングで切り替えることができる。
In the control device of the third aspect according to the second aspect, the first switching condition is defined based on the relationship between the motion speed and the first predetermined speed.
According to the control device of the third aspect, it is possible to switch from speed control of the electric motor to torque control of the electric motor at an appropriate timing.

前記第3側面に従う第4側面の制御装置において、前記制御部は、前記運動速度が前記第1所定速度以上であることによって前記第1切替条件が成立する場合、前記速度制御から前記トルク制御に切り替える。
前記第4側面の制御装置によれば、電気モータの速度制御から電気モータのトルク制御に適切なタイミングで切り替えることができる。また、運動速度が第1所定速度未満の場合に電気モータが速度制御され、運動速度が第1所定速度以上の場合に電気モータがトルク制御されるため、電気モータを好適に制御できる。
In the control device according to the fourth aspect according to the third aspect, the control unit switches from the speed control to the torque control when the first switching condition is satisfied because the motion speed is equal to or higher than the first predetermined speed. Switch.
According to the control device of the fourth aspect, it is possible to switch from speed control of the electric motor to torque control of the electric motor at an appropriate timing. Further, since the electric motor is speed-controlled when the movement speed is less than the first predetermined speed, and torque-controlled when the movement speed is greater than or equal to the first predetermined speed, the electric motor can be suitably controlled.

前記第4側面に従う第5側面の制御装置において、前記制御部は、前記第1切替条件が成立する場合、前記トルク制御に用いるトルク指令値として第1指令値を設定し、前記第1指令値を前記第1指令値とは異なる第2指令値に徐々に近づける。
前記第5側面の制御装置によれば、トルク指令値が急激に変化しないようにトルク指令値が設定されるため、電気モータを好適に制御できる。
In the control device according to the fifth aspect according to the fourth aspect, when the first switching condition is satisfied, the control unit sets a first command value as the torque command value used for the torque control, and sets the first command value as the torque command value used for the torque control. gradually approaches a second command value different from the first command value.
According to the control device of the fifth aspect, the torque command value is set so that the torque command value does not change suddenly, so that the electric motor can be suitably controlled.

前記第5側面に従う第6側面の制御装置において、前記制御部は、前記第1指令値を第1フィルタに入力することによって前記第1指令値を前記第2指令値に徐々に近づける。
前記第6側面の制御装置によれば、電気モータを好適に制御できる。
In the control device according to the sixth aspect according to the fifth aspect, the control unit gradually brings the first command value closer to the second command value by inputting the first command value to a first filter.
According to the control device of the sixth aspect, the electric motor can be suitably controlled.

前記第5または第6側面に従う第7側面の制御装置において、前記制御部は、前記第1指令値と前記第2指令値との差の絶対値が第1所定差以下となった場合、前記トルク指令値として前記第2指令値を設定する。
前記第7側面の制御装置によれば、トルク指令値として第2指令値が設定される場合にトルク指令値が滑らかに変化するため、電気モータを好適に制御できる。
In the control device according to the seventh aspect according to the fifth or sixth aspect, when the absolute value of the difference between the first command value and the second command value becomes equal to or less than a first predetermined difference, The second command value is set as the torque command value.
According to the control device of the seventh aspect, since the torque command value changes smoothly when the second command value is set as the torque command value, the electric motor can be suitably controlled.

前記第7側面に従う第8側面の制御装置において、前記第1所定差は、0である。
前記第8側面の制御装置によれば、電気モータを好適に制御できる。
In the control device of the eighth aspect according to the seventh aspect, the first predetermined difference is zero.
According to the control device of the eighth aspect, the electric motor can be suitably controlled.

前記第5~第8側面のいずれか1つに従う第9側面の制御装置において、前記制御部は、人力駆動力に基づいて前記第2指令値を設定する。
前記第9側面の制御装置によれば、トルク指令値として第2指令値が設定される場合、人力駆動力に応じて電気モータがトルク制御されるため、電気モータを好適にトルク制御できる。
In the control device according to the ninth aspect according to any one of the fifth to eighth aspects, the control section sets the second command value based on human power driving force.
According to the control device of the ninth aspect, when the second command value is set as the torque command value, the electric motor is torque-controlled according to the human power driving force, so that the electric motor can be suitably torque-controlled.

前記第5~第9側面のいずれか1つに従う第10側面の制御装置において、前記制御部は、前記速度制御に用いる速度指令値に基づいて、前記第1指令値を算出する。
前記第10側面の制御装置によれば、第1指令値を適切に算出できる。
In the control device according to the tenth aspect according to any one of the fifth to ninth aspects, the control section calculates the first command value based on the speed command value used for the speed control.
According to the control device of the tenth aspect, the first command value can be appropriately calculated.

前記第10側面に従う第11側面の制御装置において、前記制御部は、前記速度指令値として予め設定される第3指令値を設定する。
前記第11側面の制御装置によれば、速度指令値が安定するため、第1指令値を適切に算出できる。
In the control device according to the eleventh aspect according to the tenth aspect, the control unit sets a third command value that is preset as the speed command value.
According to the control device of the eleventh aspect, since the speed command value is stabilized, the first command value can be appropriately calculated.

前記第1~第11側面のいずれか1つに従う第12側面の制御装置において、前記制御部は、前記速度情報に関連する第2切替条件が成立する場合、前記トルク制御から前記速度制御に切り替える。
前記第12側面の制御装置によれば、電気モータを好適に制御できる。
In the control device according to the twelfth aspect according to any one of the first to eleventh aspects, the control unit switches from the torque control to the speed control when a second switching condition related to the speed information is satisfied. .
According to the control device of the twelfth aspect, the electric motor can be suitably controlled.

前記第12側面に従う第13側面の制御装置において、前記第2切替条件は、前記運動速度と第2所定速度との関係に基づいて規定される。
前記第13側面の制御装置によれば、電気モータのトルク制御から電気モータの速度制御に適切なタイミングで切り替えることができる。
In the control device according to the thirteenth aspect according to the twelfth aspect, the second switching condition is defined based on the relationship between the motion speed and the second predetermined speed.
According to the control device of the thirteenth aspect, it is possible to switch from torque control of the electric motor to speed control of the electric motor at an appropriate timing.

前記第13側面に従う第14側面の制御装置において、前記制御部は、前記運動速度が前記第2所定速度未満であることによって前記第2切替条件が成立する場合、前記トルク制御から前記速度制御に切り替える。
前記第14側面の制御装置によれば、電気モータのトルク制御から電気モータの速度制御に適切なタイミングで切り替えることができる。また、運動速度が第1所定速度以上の場合に電気モータがトルク制御され、運動速度が第2所定速度未満の場合に電気モータが速度制御されるため、電気モータを好適に制御できる。
In the control device according to the fourteenth aspect according to the thirteenth aspect, when the second switching condition is satisfied because the motion speed is less than the second predetermined speed, the control unit switches from the torque control to the speed control. Switch.
According to the control device of the fourteenth aspect, it is possible to switch from torque control of the electric motor to speed control of the electric motor at an appropriate timing. Further, since the electric motor is torque-controlled when the movement speed is equal to or higher than the first predetermined speed, and the electric motor is speed-controlled when the movement speed is less than the second predetermined speed, the electric motor can be suitably controlled.

前記第4~第11側面のいずれか1つに従う第15側面の制御装置において、前記制御部は、前記運動速度が前記第1所定速度よりも低い第2所定速度未満であることによって第2切替条件が成立する場合、前記トルク制御から前記速度制御に切り替える。
前記第15側面の制御装置によれば、電気モータのトルク制御から電気モータの速度制御に適切なタイミングで切り替えることができる。また、第2所定速度が第1所定速度よりも低いため、電気モータの速度制御と電気モータのトルク制御とを切り替える頻度を低下させることができる。
In the control device of the fifteenth aspect according to any one of the fourth to eleventh aspects, the control unit performs the second switching when the motion speed is less than a second predetermined speed that is lower than the first predetermined speed. If the conditions are met, the torque control is switched to the speed control.
According to the control device of the fifteenth aspect, it is possible to switch from torque control of the electric motor to speed control of the electric motor at an appropriate timing. Furthermore, since the second predetermined speed is lower than the first predetermined speed, it is possible to reduce the frequency of switching between speed control of the electric motor and torque control of the electric motor.

前記第12~第15側面のいずれか1つに従う第16側面の制御装置において、前記制御部は、前記第2切替条件が成立する場合、前記速度制御に用いる速度指令値として第4指令値を設定し、前記第4指令値を前記第4指令値とは異なる第5指令値に徐々に近づける。
前記第16側面の制御装置によれば、速度指令値が急激に変化しないように速度指令値が設定されるため、電気モータを好適に制御できる。
In the control device according to the sixteenth aspect according to any one of the twelfth to fifteenth aspects, the control unit may set a fourth command value as the speed command value used for the speed control when the second switching condition is satisfied. and gradually bring the fourth command value closer to a fifth command value different from the fourth command value.
According to the control device of the sixteenth aspect, the speed command value is set so that the speed command value does not change suddenly, so that the electric motor can be suitably controlled.

前記第16側面に従う第17側面の制御装置において、前記制御部は、前記第5指令値を第2フィルタに入力することによって前記第4指令値を前記第5指令値に徐々に近づける。
前記第17側面の制御装置によれば、電気モータを好適に制御できる。
In the control device according to the seventeenth aspect according to the sixteenth aspect, the control unit gradually brings the fourth command value closer to the fifth command value by inputting the fifth command value to a second filter.
According to the control device of the seventeenth aspect, the electric motor can be suitably controlled.

前記第16または第17側面に従う第18側面の制御装置において、前記制御部は、前記第4指令値と前記第5指令値との差の絶対値が第2所定差以下となった場合、前記速度指令値として前記第5指令値を設定する。
前記第18側面の制御装置によれば、速度指令値として第5指令値が設定される場合に速度指令値が滑らかに変化するため、電気モータを好適に制御できる。
In the control device according to the eighteenth aspect according to the sixteenth or seventeenth aspect, when the absolute value of the difference between the fourth command value and the fifth command value becomes equal to or less than a second predetermined difference, The fifth command value is set as the speed command value.
According to the control device of the eighteenth aspect, when the fifth command value is set as the speed command value, the speed command value changes smoothly, so that the electric motor can be suitably controlled.

前記第18側面に従う第19側面の制御装置において、前記第2所定差は、0である。
前記第19側面の制御装置によれば、電気モータを好適に制御できる。
In the control device according to the nineteenth aspect according to the eighteenth aspect, the second predetermined difference is zero.
According to the control device of the nineteenth aspect, the electric motor can be suitably controlled.

前記第16~第19側面のいずれか1つに従う第20側面の制御装置において、前記制御部は、前記第5指令値として予め設定される第6指令値を設定する。
前記第20側面の制御装置によれば、速度指令値として第5指令値が設定される場合、予め設定される第6指令値に応じて電気モータが速度制御されるため、電気モータを好適に速度制御できる。
In the control device according to the 20th aspect according to any one of the 16th to 19th aspects, the control section sets a sixth command value that is preset as the fifth command value.
According to the control device of the twentieth aspect, when the fifth command value is set as the speed command value, the speed of the electric motor is controlled according to the sixth command value that is set in advance. Speed can be controlled.

前記第16~第20側面のいずれか1つに従う第21側面の制御装置において、前記制御部は、前記速度指令値の初期値として前記第4指令値を設定する。
前記第21側面の制御装置によれば、電気モータを好適に制御できる。
In the control device according to the twenty-first aspect according to any one of the sixteenth to twentieth aspects, the control unit sets the fourth command value as an initial value of the speed command value.
According to the control device of the twenty-first aspect, the electric motor can be suitably controlled.

前記第16~第21側面のいずれか1つに従う第22側面の制御装置において、前記制御部は、前記電気モータの回転速度に基づいて、前記第4指令値を算出する。
前記第22側面の制御装置によれば、第4指令値を適切に算出できる。
In the control device according to the twenty-second aspect according to any one of the sixteenth to twenty-first aspects, the control unit calculates the fourth command value based on the rotational speed of the electric motor.
According to the control device of the twenty-second aspect, the fourth command value can be appropriately calculated.

前記第1~第22側面のいずれか1つに従う第23側面の制御装置において、前記所定要素は、人力駆動車の動力伝達系に含まれる。
前記第23側面の制御装置によれば、電気モータを好適に制御できる。
In the control device according to the twenty-third aspect according to any one of the first to twenty-second aspects, the predetermined element is included in a power transmission system of a human-powered vehicle.
According to the control device of the twenty-third aspect, the electric motor can be suitably controlled.

前記第23側面に従う第24側面の制御装置において、前記所定要素は、前記電気モータ、減速機、クランク、チェーン、および、車輪のうちの少なくとも1つを含む。
前記第24側面の制御装置によれば、電気モータを好適に制御できる。
In the control device according to the twenty-fourth aspect according to the twenty-third aspect, the predetermined element includes at least one of the electric motor, reduction gear, crank, chain, and wheel.
According to the control device of the twenty-fourth aspect, the electric motor can be suitably controlled.

本発明の制御装置によれば、電気モータを好適に制御できる。 According to the control device of the present invention, an electric motor can be suitably controlled.

実施形態の制御装置を含む人力駆動車の側面図。FIG. 1 is a side view of a human-powered vehicle including a control device according to an embodiment. 図1の制御装置の具体的な構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a specific configuration of the control device in FIG. 1. FIG. 図1の電気モータに関する速度制御とトルク制御との関係を示すマップ。2 is a map showing the relationship between speed control and torque control regarding the electric motor of FIG. 1. FIG. 図1の制御装置が実行する制御の一例を示すフローチャート。2 is a flowchart showing an example of control executed by the control device in FIG. 1. FIG. 図1の制御装置が実行する制御の一例を示すフローチャート。2 is a flowchart showing an example of control executed by the control device in FIG. 1. FIG.

(実施形態)
図1を参照して、制御装置10を含む人力駆動車Aについて説明する。
ここで、人力駆動車は、走行のための原動力に関して、少なくとも部分的に人力を用いる車両を意味し、電動で人力を補助する車両を含む。人力以外の原動力のみを用いる車両は、人力駆動車には含まれない。特に、内燃機関のみを原動力に用いる車両は、人力駆動車には含まれない。通常、人力駆動車には、小型軽車両が想定され、公道での運転に免許を要しない車両が想定される。図示される人力駆動車Aは、電気エネルギーを用いて人力駆動車Aの推進を補助する電動補助ユニットEを含む自転車(e-bike)である。具体的には、図示される人力駆動車Aは、トレッキングバイクである。人力駆動車Aは、フレームA1、フロントフォークA2、ハンドルH、および、動力伝達系PSをさらに含む。動力伝達系PSは、例えば人力駆動車Aを走行させるための動力を伝達する各種の要素を含む。本実施形態では、動力伝達系PSは、ドライブトレインB、電動補助ユニットE、および、車輪Wを含む。車輪Wは、前輪WFおよび後輪WRを含む。
(Embodiment)
Referring to FIG. 1, a human-powered vehicle A including a control device 10 will be described.
Here, the term "human-powered vehicle" refers to a vehicle that uses human power at least in part as a motive force for driving, and includes vehicles that use electric power to assist human power. Vehicles that use only a motive force other than human power are not included in human-powered vehicles. In particular, vehicles that use only an internal combustion engine as a motive force are not included in human-powered vehicles. Normally, human-powered vehicles are assumed to be small, light vehicles, and vehicles that do not require a license to drive on public roads. The illustrated human-powered vehicle A is a bicycle (e-bike) that includes an electric auxiliary unit E that assists the propulsion of the human-powered vehicle A using electrical energy. Specifically, the illustrated human-powered vehicle A is a trekking bike. The human-powered vehicle A further includes a frame A1, a front fork A2, a handle H, and a power transmission system PS. The power transmission system PS includes various elements that transmit power for driving the human-powered vehicle A, for example. In this embodiment, the power transmission system PS includes a drive train B, an electric auxiliary unit E, and wheels W. Wheels W include a front wheel WF and a rear wheel WR.

ドライブトレインBは、チェーンドライブタイプに構成される。ドライブトレインBは、クランクC、フロントスプロケットD1、リアスプロケットD2、および、チェーンD3を含む。クランクCは、フレームA1に回転可能に支持されるクランク軸C1、および、クランク軸C1の両端部のそれぞれに設けられる一対のクランクアームC2を含む。各クランクアームC2の先端には、ペダルPDが回転可能に取り付けられる。なお、ドライブトレインBは、任意のタイプから選択でき、ベルトドライブタイプ、または、シャフトドライブタイプであってもよい。 Drive train B is configured as a chain drive type. Drive train B includes a crank C, a front sprocket D1, a rear sprocket D2, and a chain D3. The crank C includes a crank shaft C1 rotatably supported by a frame A1, and a pair of crank arms C2 provided at each end of the crank shaft C1. A pedal PD is rotatably attached to the tip of each crank arm C2. Note that the drive train B can be selected from any type, and may be a belt drive type or a shaft drive type.

フロントスプロケットD1は、クランク軸C1と一体に回転するようにクランクCに設けられる。リアスプロケットD2は、後輪WRのハブHRに設けられる。チェーンD3は、フロントスプロケットD1およびリアスプロケットD2に巻き掛けられる。人力駆動車Aに搭乗するユーザによってペダルPDに加えられる人力駆動力は、フロントスプロケットD1、チェーンD3、および、リアスプロケットD2を介して後輪WRに伝達される。 The front sprocket D1 is provided on the crank C so as to rotate together with the crankshaft C1. The rear sprocket D2 is provided on the hub HR of the rear wheel WR. Chain D3 is wound around front sprocket D1 and rear sprocket D2. The human power driving force applied to the pedal PD by the user riding the human power vehicle A is transmitted to the rear wheel WR via the front sprocket D1, the chain D3, and the rear sprocket D2.

人力駆動車Aは、複数のコンポーネントCOをさらに含む。複数のコンポーネントCOは、制動装置BD、変速機T、サスペンションSU、アジャスタブルシートポストASP、および、電動補助ユニットEを含む。制動装置BD、変速機T、サスペンションSU、および、アジャスタブルシートポストASPは、対応する操作装置の操作に応じて機械的に駆動されてもよく、対応する操作装置の操作に応じて電気的に駆動されてもよい。複数のコンポーネントCOのうちの電気的に駆動される要素は、例えば人力駆動車Aに搭載されるバッテリBTから供給される電力、または、個々のコンポーネントCOに搭載される専用の電源(図示略)から供給される電力によって動作する。 Human-powered vehicle A further includes a plurality of components CO. The multiple components CO include a brake device BD, a transmission T, a suspension SU, an adjustable seat post ASP, and an electric auxiliary unit E. The braking device BD, transmission T, suspension SU, and adjustable seat post ASP may be mechanically driven according to the operation of the corresponding operating device, or electrically driven according to the operation of the corresponding operating device. may be done. The electrically driven elements of the plurality of components CO may be powered by, for example, electric power supplied from a battery BT mounted on the human-powered vehicle A, or a dedicated power source (not shown) mounted on each component CO. It operates using electricity supplied from

制動装置BDは、車輪の数に対応する制動装置BDを含む。本実施形態では、前輪WFに対応する制動装置BD、および、後輪WRに対応する制動装置BDが人力駆動車Aに設けられる。2つの制動装置BDは、互いに同じ構成を有する。制動装置BDは、例えば人力駆動車AのリムRを制動するリムブレーキ装置である。一例では、ブレーキレバーBL(操作装置)の操作に応じて、対応する制動装置BDが機械的または電気的に駆動される。なお、制動装置BDは、人力駆動車Aに搭載されるディスクブレーキロータ(図示略)を制動するディスクブレーキ装置であってもよい。 The brake device BD includes brake devices BD corresponding to the number of wheels. In this embodiment, the human-powered vehicle A is provided with a brake device BD corresponding to the front wheel WF and a brake device BD corresponding to the rear wheel WR. The two brake devices BD have the same configuration. The braking device BD is, for example, a rim braking device that brakes the rim R of the human-powered vehicle A. In one example, in response to the operation of the brake lever BL (operating device), the corresponding braking device BD is mechanically or electrically driven. Note that the braking device BD may be a disc brake device that brakes a disc brake rotor (not shown) mounted on the human-powered vehicle A.

変速機Tは、フロントディレーラTFおよびリアディレーラTRの少なくとも一方を含む。フロントディレーラTFは、フロントスプロケットD1付近に設けられる。フロントディレーラTFの駆動に伴って、チェーンD3が巻き掛けられるフロントスプロケットD1が変更され、人力駆動車Aの変速比が変更される。リアディレーラTRは、フレームA1のリアエンドA3に設けられる。リアディレーラTRの駆動に伴って、チェーンD3が巻き掛けられるリアスプロケットD2が変更され、人力駆動車Aの変速比が変更される。 Transmission T includes at least one of a front derailleur TF and a rear derailleur TR. The front derailleur TF is provided near the front sprocket D1. As the front derailleur TF is driven, the front sprocket D1 around which the chain D3 is wound is changed, and the gear ratio of the human-powered vehicle A is changed. The rear derailleur TR is provided at the rear end A3 of the frame A1. As the rear derailleur TR is driven, the rear sprocket D2 around which the chain D3 is wound is changed, and the gear ratio of the human-powered vehicle A is changed.

サスペンションSUは、フロントサスペンションSFおよびリアサスペンション(図示略)の少なくとも一方を含む。フロントサスペンションSFは、前輪WFが地面から受ける衝撃が緩和されるように動作する。リアサスペンションは、後輪WRが地面から受ける衝撃が緩和されるように動作する。アジャスタブルシートポストASPは、フレームA1に対するサドルSの高さが変更されるように動作する。 The suspension SU includes at least one of a front suspension SF and a rear suspension (not shown). The front suspension SF operates to reduce the impact that the front wheel WF receives from the ground. The rear suspension operates to reduce the impact that the rear wheel WR receives from the ground. The adjustable seat post ASP operates such that the height of the saddle S relative to the frame A1 is changed.

電動補助ユニットEは、人力駆動車Aの推進力がアシストされるように動作する。電動補助ユニットEは、例えばペダルPDに加えられる人力駆動力に応じて動作する。電動補助ユニットEは、電気モータE1、減速機E2、および、ハウジングE3を含む。電気モータE1および減速機E2は、ハウジングE3内に収容される。電気モータE1の駆動力は、例えば減速機E2等を介してドライブトレインBに伝達される。一例では、電気モータE1の駆動力は、クランク軸C1またはフロントスプロケットD1に伝達される。電動補助ユニットEは、例えば人力駆動車Aに搭載されるサイクルコンピュータSCの操作に応じて駆動される。なお、電動補助ユニットEは、人力駆動車Aに搭載される操作装置(図示略)の操作に応じて動作するように構成されてもよい。 The electric auxiliary unit E operates so that the propulsive force of the human-powered vehicle A is assisted. The electric auxiliary unit E operates according to, for example, a human power driving force applied to the pedal PD. Electric auxiliary unit E includes an electric motor E1, a reduction gear E2, and a housing E3. Electric motor E1 and reduction gear E2 are housed within housing E3. The driving force of the electric motor E1 is transmitted to the drive train B via, for example, a reduction gear E2. In one example, the driving force of the electric motor E1 is transmitted to the crankshaft C1 or the front sprocket D1. The electric auxiliary unit E is driven according to the operation of a cycle computer SC mounted on the human-powered vehicle A, for example. Note that the electric auxiliary unit E may be configured to operate in accordance with the operation of an operating device (not shown) mounted on the human-powered vehicle A.

図2を参照して、制御装置10の構成について説明する。
制御装置10は、電動補助ユニットEのハウジングE3内に収容される(図1参照)。制御装置10は、電気モータE1を制御する制御部12を含む。制御部12は、CPU(Central Processing Unit)またはMPU(Micro Processing Unit)である。制御部12は、電気モータE1の速度制御およびトルク制御を実行する。なお、制御部12は、電気モータE1を含む電動補助ユニットEに加えて、電気的に駆動される各種のコンポーネントCOを制御してもよい。
The configuration of the control device 10 will be described with reference to FIG. 2.
The control device 10 is housed in a housing E3 of the electric auxiliary unit E (see FIG. 1). Control device 10 includes a control section 12 that controls electric motor E1. The control unit 12 is a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit). The control unit 12 executes speed control and torque control of the electric motor E1. Note that the control unit 12 may control various electrically driven components CO in addition to the electric auxiliary unit E including the electric motor E1.

制御部12は、所定要素GEの運動速度に関する速度情報、および、所定要素GEのトルクに関するトルク情報の少なくとも一方に基づいて、電気モータE1の速度制御と電気モータE1のトルク制御とを切り替える。所定要素GEは、人力駆動車Aの動力伝達系PSに含まれる。所定要素GEは、電気モータE1、減速機E2、クランクC、チェーンD3、および、車輪Wの少なくとも1つを含む。本実施形態では、所定要素GEは、電気モータE1を含む。一例では、運動速度は、電気モータE1の回転速度である。人力駆動車Aには、例えば電気モータE1の回転速度を検出する回転速度センサSSが搭載される。 The control unit 12 switches between speed control of the electric motor E1 and torque control of the electric motor E1 based on at least one of speed information regarding the motion speed of the predetermined element GE and torque information regarding the torque of the predetermined element GE. The predetermined element GE is included in the power transmission system PS of the human-powered vehicle A. The predetermined element GE includes at least one of an electric motor E1, a reduction gear E2, a crank C, a chain D3, and a wheel W. In this embodiment, the predetermined element GE includes an electric motor E1. In one example, the motion speed is the rotational speed of electric motor E1. The human-powered vehicle A is equipped with a rotation speed sensor SS that detects the rotation speed of the electric motor E1, for example.

図3に示されるように、制御部12は、速度制御に関連する第1切替条件が成立する場合、速度制御からトルク制御に切り替える。第1切替条件は、運動速度と第1所定速度TS1との関係に基づいて規定される。第1所定速度TS1は、例えば運動速度と人力駆動車Aの車速との関係に応じて予め設定される。一例では、人力駆動車Aの車速が時速1~2kmとなる運動速度の値を、第1所定速度TS1として予め設定する。制御部12は、運動速度が第1所定速度TS1以上であることによって第1切替条件が成立する場合、速度制御からトルク制御に切り替える。具体的には、制御部12は、運動速度が第1所定速度TS1未満の状態から第1所定速度TS1以上の状態に変化することによって第1切替条件が成立すると判定し、速度制御からトルク制御に切り替える。 As shown in FIG. 3, the control unit 12 switches from speed control to torque control when the first switching condition related to speed control is satisfied. The first switching condition is defined based on the relationship between the motion speed and the first predetermined speed TS1. The first predetermined speed TS1 is set in advance according to the relationship between the motion speed and the vehicle speed of the human-powered vehicle A, for example. In one example, the value of the motion speed at which the vehicle speed of the human-powered vehicle A is 1 to 2 km/h is preset as the first predetermined speed TS1. The control unit 12 switches from speed control to torque control when the first switching condition is satisfied because the motion speed is equal to or higher than the first predetermined speed TS1. Specifically, the control unit 12 determines that the first switching condition is satisfied when the motion speed changes from a state below the first predetermined speed TS1 to a state above the first predetermined speed TS1, and switches from speed control to torque control. Switch to

図2に示されるように、制御装置10は、第1フィルタ14、第2フィルタ16、速度制御系20、トルク制御系30、および、ブリッジ回路40をさらに含む。速度制御系20は、例えば第1差分演算部22および速度調節器24の少なくとも一方を含む。トルク制御系30は、例えば指令切替部32、電流指令演算部34、第2差分演算部36、および、電流調節器38の少なくとも1つを含む。一例では、速度制御系20、トルク制御系30、および、ブリッジ回路40は、制御部12に含まれる。 As shown in FIG. 2, the control device 10 further includes a first filter 14, a second filter 16, a speed control system 20, a torque control system 30, and a bridge circuit 40. The speed control system 20 includes, for example, at least one of a first difference calculation section 22 and a speed regulator 24. The torque control system 30 includes, for example, at least one of a command switching section 32, a current command calculation section 34, a second difference calculation section 36, and a current regulator 38. In one example, the speed control system 20, the torque control system 30, and the bridge circuit 40 are included in the control unit 12.

第1フィルタ14は、例えば速度制御系20とトルク制御系30との間に設けられる。一例では、第1フィルタ14はアクティブフィルタである。一例では、第1フィルタ14はローパスフィルタである。一例では、第1フィルタ14は平滑化フィルタである。一例では、第1フィルタ14は移動平均フィルタである。第1フィルタ14は、デジタルフィルタまたはアナログフィルタであってもよい。 The first filter 14 is provided, for example, between the speed control system 20 and the torque control system 30. In one example, first filter 14 is an active filter. In one example, first filter 14 is a low pass filter. In one example, first filter 14 is a smoothing filter. In one example, first filter 14 is a moving average filter. The first filter 14 may be a digital filter or an analog filter.

第2フィルタ16は、例えば速度制御系20の手前に設けられる。一例では、第2フィルタ16はアクティブフィルタである。一例では、第2フィルタ16はローパスフィルタである。一例では、第2フィルタ16は平滑化フィルタである。一例では、第2フィルタ16は移動平均フィルタである。第2フィルタ16は、デジタルフィルタまたはアナログフィルタであってもよい。なお、制御装置10は、第1フィルタ14および第2フィルタ16の少なくとも一方を省略してもよい。 The second filter 16 is provided, for example, before the speed control system 20. In one example, second filter 16 is an active filter. In one example, second filter 16 is a low pass filter. In one example, second filter 16 is a smoothing filter. In one example, second filter 16 is a moving average filter. The second filter 16 may be a digital filter or an analog filter. Note that the control device 10 may omit at least one of the first filter 14 and the second filter 16.

制御部12は、第1切替条件が成立する場合、トルク制御に用いるトルク指令値として第1指令値V1を設定し、第1指令値V1を第1指令値V1とは異なる第2指令値V2に徐々に近づける。一例では、制御部12は、第1指令値V1を第1フィルタ14に入力することによって第1指令値V1を第2指令値V2に徐々に近づける。具体的には、制御部12は、第1指令値V1を第2指令値V2に近づける処理を実行する際に、第1フィルタ14を介することによって第1指令値V1を第2指令値V2に徐々に近づける。すなわち、制御部12は、第1指令値V1に関する情報を含む信号のフィルタ処理を実行することによって、第1指令値V1を第2指令値V2に徐々に近づける。このため、速度制御からトルク制御に切り替える場合において、トルク指令値の急峻な変化を緩和できる。 When the first switching condition is satisfied, the control unit 12 sets the first command value V1 as the torque command value used for torque control, and sets the first command value V1 to a second command value V2 different from the first command value V1. gradually approach. In one example, the control unit 12 gradually approaches the first command value V1 to the second command value V2 by inputting the first command value V1 to the first filter 14. Specifically, when executing the process of bringing the first command value V1 closer to the second command value V2, the control unit 12 changes the first command value V1 to the second command value V2 through the first filter 14. Gradually approach. That is, the control unit 12 gradually brings the first command value V1 closer to the second command value V2 by performing filter processing on a signal including information regarding the first command value V1. Therefore, when switching from speed control to torque control, a sharp change in the torque command value can be alleviated.

制御部12は、速度制御に用いる速度指令値に基づいて、第1指令値V1を算出する。制御部12は、速度指令値として予め設定される第3指令値V3を設定する。第3指令値V3は、例えば人力駆動車Aの車速が所定車速となる電気モータE1の回転速度に応じて予め設定される。すなわち、速度指令値は、予め設定される固定値である。一例では、制御部12は、速度指令値である第3指令値V3と、回転速度センサSSによって検出される電気モータE1の回転速度との差分を第1差分演算部22によって演算する。そして、演出された差分に基づく値が、速度調節器24によってトルク指令値である第1指令値V1に換算されることで、第1指令値V1が算出される。なお、制御部12は、速度指令値に基づいて第1指令値V1を生成するように算出してもよい。以下に記載される「算出」は、上述のように「生成」の意味を含む。 The control unit 12 calculates the first command value V1 based on the speed command value used for speed control. The control unit 12 sets a third command value V3 that is preset as the speed command value. The third command value V3 is preset, for example, according to the rotational speed of the electric motor E1 at which the vehicle speed of the human-powered vehicle A reaches a predetermined vehicle speed. That is, the speed command value is a fixed value that is set in advance. In one example, the control unit 12 uses the first difference calculation unit 22 to calculate the difference between the third command value V3, which is the speed command value, and the rotational speed of the electric motor E1 detected by the rotational speed sensor SS. The first command value V1 is then calculated by converting the value based on the produced difference into the first command value V1, which is the torque command value, by the speed regulator 24. Note that the control unit 12 may calculate to generate the first command value V1 based on the speed command value. "Calculation" described below includes the meaning of "generation" as described above.

制御部12は、例えば第1切替条件が成立するまでは、電気モータE1の回転速度を第3指令値V3に近づける処理を実行する。一例では、制御部12は、速度調節器24によって生成された第1指令値V1を、速度調節器24の積分バッファにプリセットする。制御部12は、速度調節器24によって第1指令値V1が生成されるまでは、電気モータE1の回転速度を速度調節器24の積分バッファにプリセットする。積分バッファにプリセットされる値は、一般的なPI(Proportional Integral)制御に用いられる。 For example, the control unit 12 executes a process of bringing the rotational speed of the electric motor E1 closer to the third command value V3 until the first switching condition is satisfied. In one example, the control unit 12 presets the first command value V1 generated by the speed regulator 24 into the integral buffer of the speed regulator 24. The control unit 12 presets the rotational speed of the electric motor E1 in the integral buffer of the speed regulator 24 until the first command value V1 is generated by the speed regulator 24. The value preset in the integral buffer is used for general PI (Proportional Integral) control.

電気モータE1の回転速度と第3指令値V3と差分が大きい状態で、電気モータE1の回転速度を第3指令値V3に近づける処理を実行する場合に生じるショックを抑制するために、第1差分演算部22にて差分の演算を実行する前に第2フィルタ16を介した処理を実行する。具体的には、制御部12は、電気モータE1の回転速度を初期速度指令値として設定し、初期速度指令値を第3指令値V3に近づける処理を実行する。ここで、第2フィルタ16を介さない場合には、電気モータE1の回転速度を第3指令値V3に急速に近づける処理を実行することとなり、ショックが発生する場合がある。したがって、第3指令値V3をフィルタ処理によって電気モータE1の回転速度に近い値に変更することで、電気モータE1の回転速度の変化率を、フィルタ処理を実行しない場合に比べて小さくすることができる。一方、第3指令値V3にフィルタ処理を実行することで、電気モータE1の回転速度の急峻な変化を緩和することができるが、1度の処理で電気モータE1の回転速度が第3指令値V3に到達できない場合がある。このため、電気モータE1の回転速度が第3指令値V3に到達するまで、電気モータE1の回転速度に応じてフィルタ処理を実行する。これにより、電気モータE1の回転速度を第3指令値V3に徐々に近づけることができ、電気モータE1の回転速度の急峻な変化を緩和することができる。 In order to suppress the shock that occurs when executing the process of bringing the rotational speed of the electric motor E1 closer to the third command value V3 in a state where the difference between the rotational speed of the electric motor E1 and the third command value V3 is large, the first difference Before the calculation unit 22 executes the difference calculation, processing via the second filter 16 is executed. Specifically, the control unit 12 sets the rotational speed of the electric motor E1 as an initial speed command value, and executes a process of bringing the initial speed command value closer to the third command value V3. Here, if the second filter 16 is not used, a process is executed to rapidly bring the rotational speed of the electric motor E1 close to the third command value V3, and a shock may occur. Therefore, by changing the third command value V3 to a value close to the rotational speed of the electric motor E1 through filtering, the rate of change in the rotational speed of the electric motor E1 can be made smaller than when the filtering is not performed. can. On the other hand, by performing filter processing on the third command value V3, it is possible to alleviate a steep change in the rotational speed of the electric motor E1. It may not be possible to reach V3. For this reason, filter processing is executed according to the rotational speed of the electric motor E1 until the rotational speed of the electric motor E1 reaches the third command value V3. Thereby, the rotational speed of the electric motor E1 can be gradually brought closer to the third command value V3, and a sharp change in the rotational speed of the electric motor E1 can be alleviated.

制御部12は、例えば第1切替条件が成立するまで、電気モータE1の回転速度が第3指令値V3に近づくように制御する。具体的には、制御部12は、電気モータE1の回転速度を、第2フィルタ16を介して第3指令値V3に近づけるために、第3指令値V3に第2フィルタ16を介した値と電気モータE1の回転速度との差分を第1差分演算部22にて算出し、第1差分演算部22で算出した値を速度調節器24にて処理することで、トルク指令値である第1指令値V1を生成する。制御部12は、第1切替条件が成立していない場合には、トルク制御系30の第1指令値V1に基づいて電流指令演算部34にて電流値を生成する。制御部12は、第1指令値V1に基づいて生成された電流値と、ブリッジ回路40に流れる電流値との差分を第2差分演算部36にて算出し、算出した差分に応じて電流調節器38にて電流指令値を生成する。このとき、制御部12は、ブリッジ回路40の電流値を電流調節器38の積分バッファにプリセットする。一例では、制御部12は、電流指令値が生成されるまで電気モータE1の出力トルク値を電流調節器38の積分バッファにプリセットし、電流指令値が生成された後は前回制御時に生成した電流指令値を電流調節器38の積分バッファにプリセットする。 The control unit 12 controls the rotational speed of the electric motor E1 to approach the third command value V3 until, for example, the first switching condition is satisfied. Specifically, in order to bring the rotation speed of the electric motor E1 closer to the third command value V3 through the second filter 16, the control unit 12 sets the third command value V3 to a value through the second filter 16. The first difference calculation unit 22 calculates the difference between the rotational speed of the electric motor E1 and the speed controller 24 processes the value calculated by the first difference calculation unit 22, thereby obtaining the first torque command value. Generate command value V1. When the first switching condition is not satisfied, the control unit 12 causes the current command calculation unit 34 to generate a current value based on the first command value V1 of the torque control system 30. The control unit 12 calculates the difference between the current value generated based on the first command value V1 and the current value flowing through the bridge circuit 40 using the second difference calculation unit 36, and adjusts the current according to the calculated difference. A current command value is generated in the device 38. At this time, the control unit 12 presets the current value of the bridge circuit 40 in the integral buffer of the current regulator 38. In one example, the control unit 12 presets the output torque value of the electric motor E1 in the integral buffer of the current regulator 38 until the current command value is generated, and after the current command value is generated, the The command value is preset in the integral buffer of the current regulator 38.

制御部12は、第1切替条件が成立するまで、速度制御系20およびトルク制御系30の両方を用いた制御を実行するため、電気モータE1の回転速度を初期速度指令値に再度設定し、電気モータE1の回転速度を第3指令値V3に近づける処理を繰り返す。制御部12は、第1切替条件が成立した場合、速度制御系20での制御を実行せずにトルク制御系30のみで制御する。一例では、制御部12は、第1切替条件が成立した場合、速度制御系20で生成された第1指令値V1を、トルク制御系30にて第2指令値V2に近づける処理を実行する。 The control unit 12 re-sets the rotational speed of the electric motor E1 to the initial speed command value in order to execute control using both the speed control system 20 and the torque control system 30 until the first switching condition is satisfied. The process of bringing the rotational speed of the electric motor E1 closer to the third command value V3 is repeated. When the first switching condition is satisfied, the control unit 12 performs control only by the torque control system 30 without executing control by the speed control system 20. In one example, when the first switching condition is satisfied, the control unit 12 causes the torque control system 30 to cause the first command value V1 generated by the speed control system 20 to approach the second command value V2.

第1指令値V1と第2指令値V2との値の差が大きい状態では、速度制御とトルク制御とを切り替える場合に急峻なトルクの変化が生じることとなり、ショックが生じる。このショックを抑制するために、トルク制御系30で第1指令値V1を第2指令値V2に切り替える際に第1フィルタ14を介した処理を実行する。具体的には、制御部12は、第1指令値V1を初期トルク指令値として設定し、初期トルク指令値に対してフィルタ処理を実行し、初期トルク指令値を第2指令値V2に徐々に近づける処理を実行する。 In a state where the difference between the first command value V1 and the second command value V2 is large, a sharp change in torque occurs when switching between speed control and torque control, resulting in a shock. In order to suppress this shock, processing via the first filter 14 is executed when the torque control system 30 switches the first command value V1 to the second command value V2. Specifically, the control unit 12 sets the first command value V1 as the initial torque command value, performs filter processing on the initial torque command value, and gradually changes the initial torque command value to the second command value V2. Execute the process to bring it closer.

制御部12は、人力駆動力に基づいて第2指令値V2を設定する。一例では、第2指令値V2は、ペダルPDに加えられるトルクである。制御部12は、電気モータE1の出力トルク値がペダルPDに加えられる人力駆動力に対して所定比率となるように第2指令値V2を設定する。所定比率は、予め設定された比率であってもよい。複数の所定比率を任意に選択できるように設定してもよい。 The control unit 12 sets the second command value V2 based on the human power driving force. In one example, the second command value V2 is a torque applied to the pedal PD. The control unit 12 sets the second command value V2 so that the output torque value of the electric motor E1 becomes a predetermined ratio to the human power driving force applied to the pedal PD. The predetermined ratio may be a preset ratio. It may be set so that a plurality of predetermined ratios can be arbitrarily selected.

制御部12は、第1切替条件が成立する場合、速度制御系20を用いずにトルク制御系30のみで電気モータE1を制御する。トルク制御系30で第1指令値V1を第2指令値V2に追従させる処理を実行する際に第1フィルタ14を用いることで、第1指令値V1から第2指令値V2への急峻な変化を緩和することができる。 When the first switching condition is satisfied, the control unit 12 controls the electric motor E1 using only the torque control system 30 without using the speed control system 20. By using the first filter 14 when executing the process of making the first command value V1 follow the second command value V2 in the torque control system 30, a sharp change from the first command value V1 to the second command value V2 can be realized. can be alleviated.

第1フィルタ14は、第1指令値V1と第2指令値V2との差の絶対値(以下、「第1指令値差」)を近づける処理を実行する際に、急峻な変化を緩和し、第1指令値差を徐々に第1所定差以下にするために用いられる。具体的には、指令切替部32よりも前の段階、または、指令切替部32にて、第1指令値V1が第2指令値V2に徐々に追従するように第1指令値V1に対してフィルタ処理を実行し、第1指令値V1を段階的に第2指令値V2に近づける。制御部12は、第1指令値V1を第2指令値V2に段階的に近づける間に出力される第1指令値V1に基づいて、電流指令演算部34にて電気モータE1をトルク制御する。このため、第1指令値V1が第1フィルタ14を介して第2指令値V2に徐々に近づくタイミングで、電気モータE1の出力トルク値も第1指令値V1に基づく出力トルク値から第2指令値V2に基づく出力トルク値に徐々に変化する。 The first filter 14 alleviates sudden changes when executing a process of bringing the absolute value of the difference between the first command value V1 and the second command value V2 (hereinafter referred to as "first command value difference") closer together, It is used to gradually reduce the first command value difference to a first predetermined difference or less. Specifically, at a stage before the command switching unit 32 or at the command switching unit 32, the first command value V1 is set so that the first command value V1 gradually follows the second command value V2. A filter process is executed to gradually bring the first command value V1 closer to the second command value V2. The control unit 12 uses the current command calculation unit 34 to perform torque control on the electric motor E1 based on the first command value V1 that is output while gradually bringing the first command value V1 closer to the second command value V2. Therefore, at the timing when the first command value V1 gradually approaches the second command value V2 via the first filter 14, the output torque value of the electric motor E1 changes from the output torque value based on the first command value V1 to the second command value. The output torque value gradually changes to the value based on the value V2.

制御部12は、第1指令値V1が第2指令値V2に到達すると、指令切替部32にてトルク指令値を第1指令値V1から第2指令値V2に切り替える。制御部12は、第2指令値V2をトルク指令値としてセットした後に、第2指令値V2を電流指令演算部34にて電流指令演算を実行し、第2指令値V2を第7指令値V7に換算する。制御部12は、第2差分演算部36にて第7指令値V7とブリッジ回路40に流れる電流値との差分を演算し、第7指令値V7と電流値との差分に応じた値に基づいて電流調節器38にてPI制御を実行することで、電流指令値または電圧指令値である第8指令値V8を生成する。制御部12は、電流調節器38にてPI制御を実行する際に、第8指令値V8が既に算出されていれば、第8指令値V8を電流調節器38の積分バッファにプリセットする。一方、制御部12は、第8指令値V8が算出されていない場合は、ブリッジ回路40に流れる電流値を電流調節器38の積分バッファにプリセットする。なお、ブリッジ回路40は、制御部12に含まれない構成であってもよい。 When the first command value V1 reaches the second command value V2, the control unit 12 causes the command switching unit 32 to switch the torque command value from the first command value V1 to the second command value V2. After setting the second command value V2 as the torque command value, the control unit 12 causes the current command calculation unit 34 to perform current command calculation on the second command value V2, and sets the second command value V2 to the seventh command value V7. Convert to . The control unit 12 uses the second difference calculation unit 36 to calculate the difference between the seventh command value V7 and the current value flowing through the bridge circuit 40, and calculates the difference between the seventh command value V7 and the current value based on the difference between the seventh command value V7 and the current value. By executing PI control with the current regulator 38, an eighth command value V8, which is a current command value or a voltage command value, is generated. When the current regulator 38 executes the PI control, the control unit 12 presets the eighth command value V8 into the integration buffer of the current regulator 38, if the eighth command value V8 has already been calculated. On the other hand, if the eighth command value V8 has not been calculated, the control unit 12 presets the current value flowing through the bridge circuit 40 into the integral buffer of the current regulator 38. Note that the bridge circuit 40 may be configured not to be included in the control section 12.

制御部12は、電流調節器38の積分バッファにプリセットする値として、第8指令値V8が生成されていないときは、ブリッジ回路40に流れる電流値を積分バッファにプリセットする。電流調節器は、積分バッファにプリセットされた電流値と、第2差分演算部36にて算出される第7指令値V7と電流値との差分とに基づいて第8指令値V8を生成する。制御部12は、電流調節器38によって生成された第8指令値V8を電流調節器38の積分バッファにプリセットすることで、それ以降の電流調節器38で第8指令値V8を生成する際には、第8指令値V8が積分バッファにプリセットされた状態で、電流指令演算部34にて換算された第7指令値V7を入力することで新たな第8指令値V8を生成する。 The control unit 12 presets the value of the current flowing through the bridge circuit 40 in the integral buffer as the value to be preset in the integral buffer of the current regulator 38 when the eighth command value V8 is not generated. The current regulator generates an eighth command value V8 based on the current value preset in the integral buffer and the difference between the seventh command value V7 and the current value calculated by the second difference calculating section 36. The control unit 12 presets the eighth command value V8 generated by the current regulator 38 into the integral buffer of the current regulator 38, so that when the current regulator 38 generates the eighth command value V8 from then on, generates a new eighth command value V8 by inputting the seventh command value V7 converted by the current command calculation unit 34 with the eighth command value V8 preset in the integral buffer.

制御部12は、第2切替条件が成立する場合、トルク制御系30および速度制御系20の両方を用いて電気モータE1を制御する。制御部12は、速度指令値の初期値として第4指令値V4(電気モータEの回転速度)を設定する。一例では、制御部12は、第2切替条件が成立する場合、初期速度指令値として第4指令値V4をセットし、第5指令値V5に近づける。制御部12は、第4指令値V4を第5指令値V5に近づける処理において、第1差分演算部22にて第5指令値V5と第4指令値V4の差分を算出する。このとき、第1差分演算部22よりも前の段階で第2フィルタ16を介することで、急峻な出力の変化を緩和することができる。 The control unit 12 controls the electric motor E1 using both the torque control system 30 and the speed control system 20 when the second switching condition is satisfied. The control unit 12 sets the fourth command value V4 (rotational speed of the electric motor E) as the initial value of the speed command value. In one example, when the second switching condition is satisfied, the control unit 12 sets the fourth command value V4 as the initial speed command value to bring it closer to the fifth command value V5. In the process of bringing the fourth command value V4 closer to the fifth command value V5, the control unit 12 uses the first difference calculation unit 22 to calculate the difference between the fifth command value V5 and the fourth command value V4. At this time, by passing the second filter 16 through the second filter 16 at a stage before the first difference calculating section 22, a sharp change in the output can be alleviated.

制御部12は、第4指令値V4と第5指令値V5との差分を第1差分演算部22で算出し、差分に応じたトルク指令値である第1指令値V1を速度調節器24にて生成する。このとき、制御部12は、電気モータE1の回転速度を速度調節器24の積分バッファにプリセットする。積分バッファにプリセットされる値は、第1指令値V1の生成時に第1指令値V1を電気モータE1の回転速度に置き換えてプリセットするため、過去に第1指令値V1を生成している場合には、前回生成された第1指令値V1が積分バッファにプリセットされた状態で速度調節器24にて新たな第1指令値V1が生成される。 The control unit 12 calculates the difference between the fourth command value V4 and the fifth command value V5 using the first difference calculation unit 22, and sends the first command value V1, which is a torque command value corresponding to the difference, to the speed regulator 24. and generate it. At this time, the control unit 12 presets the rotational speed of the electric motor E1 in the integral buffer of the speed regulator 24. The value preset in the integral buffer is preset by replacing the first command value V1 with the rotational speed of the electric motor E1 when the first command value V1 is generated, so if the first command value V1 has been generated in the past, A new first command value V1 is generated by the speed regulator 24 with the previously generated first command value V1 preset in the integral buffer.

第4指令値V4が第5指令値V5に追従するまでは、トルク制御系30で第1指令値V1を第2指令値V2に追従させる制御を実行しなくてもよい。この場合、制御部12は、第1指令値V1を電流指令演算部34にて電流指令値である第7指令値V7に換算する。制御部12は、第7指令値V7と、ブリッジ回路40に流れる電気モータE1の回転速度との差分を第2差分演算部36にて算出し、差分に応じて電流調節器38にて第8指令値V8を生成する。 Until the fourth command value V4 follows the fifth command value V5, it is not necessary to perform control in the torque control system 30 to make the first command value V1 follow the second command value V2. In this case, the control unit 12 converts the first command value V1 into the seventh command value V7, which is the current command value, using the current command calculation unit 34. The control unit 12 calculates the difference between the seventh command value V7 and the rotation speed of the electric motor E1 flowing through the bridge circuit 40 using the second difference calculation unit 36, and uses the current regulator 38 to calculate the difference between the seventh command value V7 and the rotational speed of the electric motor E1 flowing through the bridge circuit 40. Generate command value V8.

制御部12は、第8指令値V8に基づいて電気モータE1に電流を出力する。制御部12は、回転速度センサSSによって検出される電気モータE1の回転速度と第5指令値V5とに差がある場合、電気モータE1の回転速度を速度指令値として再度設定し、電気モータE1の回転速度を第5指令値V5に近づける処理を繰り返す。制御部12は、第1切替条件が成立するまでは、第1指令値V1を第2指令値V2に追従させる処理を実行しない。 The control unit 12 outputs a current to the electric motor E1 based on the eighth command value V8. If there is a difference between the rotational speed of the electric motor E1 detected by the rotational speed sensor SS and the fifth command value V5, the control unit 12 sets the rotational speed of the electric motor E1 again as the speed command value, and controls the rotational speed of the electric motor E1. The process of bringing the rotation speed closer to the fifth command value V5 is repeated. The control unit 12 does not execute the process of causing the first command value V1 to follow the second command value V2 until the first switching condition is satisfied.

制御部12は、第1切替条件が成立すると第1指令値V1が第2指令値V2に追従するように処理を実行する。一例では、制御部12は、第1指令値V1と第2指令値V2との差の絶対値(第1指令値差)が第1所定差以下となった場合、トルク指令値として第2指令値V2を設定する。具体的には、制御部12は、第1指令値差が第1所定差以下の場合、トルク指令値として第2指令値V2を設定する。第1所定差は、0である。第1所定差は、0および0付近の値を含んでいてもよい。制御部12は、第1切替条件が成立し、トルク指令値として第1指令値V1を設定する前に第1指令値差が第1所定差以下であると判定した場合、トルク指令値として第2指令値V2を設定してもよい。 The control unit 12 executes processing so that the first command value V1 follows the second command value V2 when the first switching condition is satisfied. In one example, when the absolute value of the difference between the first command value V1 and the second command value V2 (first command value difference) is equal to or less than a first predetermined difference, the control unit 12 may set the second command value as the torque command value. Set value V2. Specifically, when the first command value difference is less than or equal to the first predetermined difference, the control unit 12 sets the second command value V2 as the torque command value. The first predetermined difference is zero. The first predetermined difference may include 0 and a value near 0. If the first switching condition is satisfied and it is determined that the first command value difference is equal to or less than the first predetermined difference before setting the first command value V1 as the torque command value, the control unit 12 sets the first command value as the torque command value. 2 command value V2 may be set.

図3に示されるように、制御部12は、速度制御に関連する第2切替条件が成立する場合、トルク制御から速度制御に切り替える。第2切替条件は、運動速度と第2所定速度TS2との関係に基づいて規定される。第2所定速度TS2は、例えば運動速度と人力駆動車Aの車速との関係に応じて予め設定される。第2所定速度TS2は、電気モータE1の所定の回転速度であってもよい。一例では、第2所定速度TS2は、人力駆動車Aの車速が第1所定速度TS1に応じた車速よりも低い車速となる運動速度に予め設定される。すなわち、第1所定速度TS1および第2所定速度TS2は、ヒステリシス特性を有する。制御部12は、運動速度が第2所定速度TS2未満であることによって第2切替条件が成立する場合、トルク制御から速度制御に切り替える。一例では、制御部12は、運動速度が第1所定速度TS1よりも低い第2所定速度TS2未満であることによって第2切替条件が成立する場合、トルク制御から速度制御に切り替える。具体的には、制御部12は、運動速度が第2所定速度TS2以上の状態から第2所定速度TS2未満の状態に変化することによって第2切替条件が成立すると判定し、トルク制御から速度制御に切り替える。第2所定速度TS2は、第1所定速度TS1と同じ速度であってもよい。運動速度が第2所定速度TS2未満である場合であっても、前回トルク制御をしていない場合は第2切替条件を満たさない。 As shown in FIG. 3, the control unit 12 switches from torque control to speed control when the second switching condition related to speed control is satisfied. The second switching condition is defined based on the relationship between the motion speed and the second predetermined speed TS2. The second predetermined speed TS2 is preset, for example, according to the relationship between the motion speed and the vehicle speed of the human-powered vehicle A. The second predetermined speed TS2 may be a predetermined rotational speed of the electric motor E1. In one example, the second predetermined speed TS2 is preset to a motion speed at which the vehicle speed of the human-powered vehicle A is lower than the vehicle speed corresponding to the first predetermined speed TS1. That is, the first predetermined speed TS1 and the second predetermined speed TS2 have hysteresis characteristics. The control unit 12 switches from torque control to speed control when the second switching condition is satisfied because the motion speed is less than the second predetermined speed TS2. In one example, the control unit 12 switches from torque control to speed control when the second switching condition is satisfied because the motion speed is less than the second predetermined speed TS2, which is lower than the first predetermined speed TS1. Specifically, the control unit 12 determines that the second switching condition is satisfied when the motion speed changes from a state equal to or higher than the second predetermined speed TS2 to a state lower than the second predetermined speed TS2, and switches from torque control to speed control. Switch to The second predetermined speed TS2 may be the same speed as the first predetermined speed TS1. Even if the motion speed is less than the second predetermined speed TS2, the second switching condition is not satisfied if torque control was not performed last time.

図2に示されるように、制御部12は、第2切替条件が成立する場合、速度制御に用いる速度指令値として第4指令値V4を設定し、第4指令値V4を第4指令値V4とは異なる第5指令値V5に徐々に近づける。一例では、制御部12は、第5指令値V5を第2フィルタ16に入力することによって第4指令値V4を第5指令値V5に徐々に近づける。具体的には、制御部12は、第4指令値V4を第5指令値V5に近づける処理を実行する際に、第2フィルタ16を介することによって第4指令値V4を第5指令値V5に徐々に近づける。すなわち、制御部12は、第4指令値V4に関する情報を含む信号のフィルタ処理を実行することによって、第4指令値V4を第5指令値V5に徐々に近づける。このため、トルク制御から速度制御に切り替える場合において、速度指令値の急峻な変化を緩和できる。 As shown in FIG. 2, when the second switching condition is satisfied, the control unit 12 sets the fourth command value V4 as the speed command value used for speed control, and sets the fourth command value V4 to the fourth command value V4. gradually approaches the fifth command value V5, which is different from the fifth command value V5. In one example, the control unit 12 gradually approaches the fourth command value V4 to the fifth command value V5 by inputting the fifth command value V5 to the second filter 16. Specifically, when executing the process of bringing the fourth command value V4 closer to the fifth command value V5, the control unit 12 changes the fourth command value V4 to the fifth command value V5 through the second filter 16. Gradually approach. That is, the control unit 12 gradually brings the fourth command value V4 closer to the fifth command value V5 by performing filter processing on the signal including information regarding the fourth command value V4. Therefore, when switching from torque control to speed control, a sharp change in the speed command value can be alleviated.

制御部12は、電気モータE1の回転速度に基づいて、第4指令値V4を算出する。第4指令値V4は、回転速度センサSSによって検出される電気モータE1の回転速度を用いてもよい。一例では、第4指令値V4は、電気モータE1の回転速度である。制御部12は、第5指令値V5として予め設定される第6指令値V6を設定する。第6指令値V6は、例えば人力駆動車Aの車速が所定車速となる電気モータE1の回転速度に応じて予め設定される。すなわち、第5指令値V5は、予め設定される固定値である。本実施形態では、第6指令値V6は、第3指令値V3と同じである。なお、制御部12は、第5指令値V5として第6指令値V6とは異なる固定値を設定してもよい。 The control unit 12 calculates a fourth command value V4 based on the rotational speed of the electric motor E1. The fourth command value V4 may use the rotational speed of the electric motor E1 detected by the rotational speed sensor SS. In one example, the fourth command value V4 is the rotation speed of the electric motor E1. The control unit 12 sets a sixth command value V6 that is preset as the fifth command value V5. The sixth command value V6 is preset, for example, according to the rotational speed of the electric motor E1 at which the vehicle speed of the human-powered vehicle A reaches a predetermined vehicle speed. That is, the fifth command value V5 is a fixed value set in advance. In this embodiment, the sixth command value V6 is the same as the third command value V3. Note that the control unit 12 may set a fixed value different from the sixth command value V6 as the fifth command value V5.

制御部12は、第2切替条件が成立する場合、第2切替条件が成立した時点での電気モータE1の回転速度を検出し、または、トルク指令値に基づいて電気モータE1の回転速度を算出し、電気モータE1の回転速度を第4指令値V4として設定する。一例では、制御部12は、第4指令値V4を速度調節器24の積分バッファにプリセットする。制御部12は、速度調節器24に第5指令値V5を入力する。この処理では、制御部12は、速度指令値のPI制御を実行する。 When the second switching condition is satisfied, the control unit 12 detects the rotational speed of the electric motor E1 at the time when the second switching condition is satisfied, or calculates the rotational speed of the electric motor E1 based on the torque command value. Then, the rotational speed of the electric motor E1 is set as the fourth command value V4. In one example, the control unit 12 presets the fourth command value V4 into the integral buffer of the speed regulator 24. The control unit 12 inputs the fifth command value V5 to the speed regulator 24. In this process, the control unit 12 executes PI control of the speed command value.

制御部12は、第4指令値V4と第5指令値V5との差の絶対値(以下、「第2指令値差」)が第2所定差以下となった場合、速度指令値として第5指令値V5を設定する。第2所定差は、0である。第2所定差は、0および0付近の値を含んでいてもよい。具体的には、制御部12は第2指令値差が第2所定差以下となるように速度制御系20およびトルク制御系30で制御する。そして、制御部12は、速度指令値に応じて電気モータE1を速度制御する。なお、制御部12は、第2切替条件が成立し、速度指令値として第4指令値V4を設定する前に第2指令値差が第2所定差以下であると判定した場合、速度指令値として第5指令値V5を設定してもよい。 When the absolute value of the difference between the fourth command value V4 and the fifth command value V5 (hereinafter referred to as "second command value difference") becomes equal to or less than the second predetermined difference, the control unit 12 sets the fifth command value as the speed command value. Set command value V5. The second predetermined difference is zero. The second predetermined difference may include 0 and a value near 0. Specifically, the control unit 12 controls the speed control system 20 and the torque control system 30 so that the second command value difference is equal to or less than the second predetermined difference. Then, the control unit 12 controls the speed of the electric motor E1 according to the speed command value. Note that, if the second switching condition is satisfied and the second command value difference is determined to be equal to or less than the second predetermined difference before setting the fourth command value V4 as the speed command value, the control unit 12 changes the speed command value. The fifth command value V5 may be set as the fifth command value V5.

制御装置10は、情報を記憶する記憶部(図示略)をさらに含む。記憶部は、不揮発性メモリおよび揮発性メモリを含む。記憶部は、例えば制御のための各種プログラム、および、予め設定される情報等を記憶する。一例では、記憶部は、電気モータE1の速度制御と電気モータE1のトルク制御とを切り替えるための各種の条件に関する情報等を記憶する。 Control device 10 further includes a storage unit (not shown) that stores information. The storage unit includes nonvolatile memory and volatile memory. The storage unit stores, for example, various programs for control, information set in advance, and the like. In one example, the storage unit stores information regarding various conditions for switching between speed control of electric motor E1 and torque control of electric motor E1.

図4および図5を参照して、制御装置10が実行する制御の一例について説明する。
制御部12は、例えば電動補助ユニットEが駆動されることによって以下の制御を実行する。制御部12は、ステップS10において、人力駆動車Aに搭乗するユーザがペダリング中か否かを判定する。具体的には、制御部12は、人力駆動車AのクランクCが回転しているか否かを判定する。制御部12は、ステップS10において、ペダリング中であると判定した場合、ステップS11の処理に移行する。
An example of control executed by the control device 10 will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
The control unit 12 executes the following control by, for example, driving the electric auxiliary unit E. In step S10, the control unit 12 determines whether the user riding in the human-powered vehicle A is pedaling. Specifically, the control unit 12 determines whether the crank C of the human-powered vehicle A is rotating. When the control unit 12 determines in step S10 that pedaling is in progress, the process proceeds to step S11.

制御部12は、ステップS11において、電気モータE1の回転速度が第2所定速度TS2未満か否かを判定する。制御部12は、ステップS11において、電気モータE1の回転速度が第2所定速度TS2以上であると判定した場合、ステップS12の処理に移行する。制御部12は、ステップS12において、電気モータE1の回転速度が第1所定速度TS1以上か否かを判定する。制御部12は、ステップS12において、電気モータE1の回転速度が第1所定速度TS1以上であると判定した場合、ステップS13の処理に移行する。一方、制御部12は、ステップS12において、電気モータE1の回転速度が第1所定速度TS1未満であると判定した場合、ステップS14の処理に移行する。 In step S11, the control unit 12 determines whether the rotational speed of the electric motor E1 is less than a second predetermined speed TS2. When the control unit 12 determines in step S11 that the rotational speed of the electric motor E1 is equal to or higher than the second predetermined speed TS2, the process proceeds to step S12. In step S12, the control unit 12 determines whether the rotational speed of the electric motor E1 is equal to or higher than the first predetermined speed TS1. When the control unit 12 determines in step S12 that the rotational speed of the electric motor E1 is equal to or higher than the first predetermined speed TS1, the process proceeds to step S13. On the other hand, if the control unit 12 determines in step S12 that the rotational speed of the electric motor E1 is less than the first predetermined speed TS1, the process proceeds to step S14.

制御部12は、ステップS13およびステップS14において、電気モータE1を前回トルク制御していたか否かを判定する。制御部12は、ステップS13において、電気モータE1を前回トルク制御していないと判定した場合、ステップS15の処理に移行する。すなわち、制御部12は、電気モータE1を前回速度制御していたと判定した場合、ステップS15の処理に移行する。制御部12は、ステップS15において、トルク指令値の初期値として第1指令値V1を設定する。制御部12は、ステップS13およびステップS14において、電気モータE1を前回トルク制御していたと判定した場合、ステップS16の処理に移行する。すなわち、制御部12は、既にトルク制御中の場合にステップS16の処理に移行する。制御部12は、ステップS14において、電気モータE1を前回トルク制御していないと判定した場合、ステップS23の処理に移行する。 In step S13 and step S14, the control unit 12 determines whether or not the electric motor E1 was subjected to torque control last time. When the control unit 12 determines in step S13 that the electric motor E1 has not been subjected to torque control last time, the process proceeds to step S15. That is, when the control unit 12 determines that the speed of the electric motor E1 was controlled last time, the process proceeds to step S15. In step S15, the control unit 12 sets the first command value V1 as the initial value of the torque command value. When the control unit 12 determines in step S13 and step S14 that the electric motor E1 was previously torque-controlled, the process proceeds to step S16. That is, if the control section 12 is already under torque control, the control section 12 moves to the process of step S16. When the control unit 12 determines in step S14 that the electric motor E1 has not been subjected to torque control last time, the process proceeds to step S23.

制御部12は、ステップS16において、第1指令値差が第1所定差以下か否かを判定する。制御部12は、ステップS16において、第1指令値差が第1所定差よりも大きいと判定した場合、ステップS17の処理に移行する。制御部12は、ステップS17において、トルク指令値に対してフィルタ処理を実行する。具体的には、制御部12は、第1指令値V1が第2指令値V2に追従するように第1指令値V1を第1フィルタ14に入力する。制御部12は、ステップS17の処理を終えると、ステップS16に処理を戻す。制御部12は、ステップS16において、第1指令値差が第1所定差以下であると判定した場合、ステップS18の処理に移行する。制御部12は、ステップS18において、トルク指令値として第2指令値V2を設定する。制御部12は、ステップS19において、トルク制御系30のみを用いて電気モータE1をトルク制御する。 In step S16, the control unit 12 determines whether the first command value difference is less than or equal to the first predetermined difference. When the control unit 12 determines in step S16 that the first command value difference is larger than the first predetermined difference, the process proceeds to step S17. The control unit 12 performs filter processing on the torque command value in step S17. Specifically, the control unit 12 inputs the first command value V1 to the first filter 14 so that the first command value V1 follows the second command value V2. After completing the process in step S17, the control unit 12 returns the process to step S16. If the control unit 12 determines in step S16 that the first command value difference is less than or equal to the first predetermined difference, the control unit 12 moves to step S18. The control unit 12 sets the second command value V2 as the torque command value in step S18. In step S19, the control unit 12 performs torque control on the electric motor E1 using only the torque control system 30.

制御部12は、ステップS11において、電気モータE1の回転速度が第2所定速度TS2未満であると判定した場合、ステップS20の処理に移行する。制御部12は、ステップS20において、ステップS13およびステップS14と実質的に同じ処理を実行する。制御部12は、ステップS20において、電気モータE1を前回トルク制御していたと判定した場合、ステップS21の処理に移行する。制御部12は、ステップS21において、電気モータE1の回転速度を速度調節器24の積分バッファにプリセットする。制御部12は、ステップS22において、速度指令値の初期値として第4指令値V4を設定する。制御部12は、ステップS20において、電気モータE1の回転速度を前回トルク制御していないと判定した場合、ステップS23の処理に移行する。 When the control unit 12 determines in step S11 that the rotational speed of the electric motor E1 is less than the second predetermined speed TS2, the process proceeds to step S20. In step S20, the control unit 12 executes substantially the same process as steps S13 and S14. When the control unit 12 determines in step S20 that the electric motor E1 was subjected to torque control last time, the process proceeds to step S21. The control unit 12 presets the rotational speed of the electric motor E1 in the integral buffer of the speed regulator 24 in step S21. In step S22, the control unit 12 sets the fourth command value V4 as the initial value of the speed command value. When the control unit 12 determines in step S20 that the rotational speed of the electric motor E1 was not torque-controlled last time, the process proceeds to step S23.

制御部12は、ステップS23において、第2指令値差が第2所定差以下か否かを判定する。制御部12は、ステップS23において、第2指令値差が第2所定差よりも大きいと判定した場合、ステップS24の処理に移行する。制御部12は、ステップS24において、速度指令値に対してフィルタ処理を実行する。具体的には、制御部12は、第4指令値V4が第5指令値V5に追従するように第5指令値V5を第2フィルタ16に入力する。制御部12は、ステップS24の処理を終えると、ステップS23に処理を戻す。制御部12は、ステップS23において、第2指令値差が第2所定差以下であると判定した場合、ステップS25の処理に移行する。制御部12は、ステップS25において、速度指令値として第5指令値V5を設定する。制御部12は、ステップS26において、速度制御系20およびトルク制御系30の両方を用いて電気モータE1を速度制御する。制御部12は、ステップS10において、ペダリング中でないと判定した場合、ステップS27の処理に移行する。制御部12は、ステップS27において、電気モータE1の駆動を停止させる。すなわち、制御部12は、電気モータE1への電力供給を停止させる。 In step S23, the control unit 12 determines whether the second command value difference is less than or equal to a second predetermined difference. When the control unit 12 determines in step S23 that the second command value difference is larger than the second predetermined difference, the process proceeds to step S24. The control unit 12 performs filter processing on the speed command value in step S24. Specifically, the control unit 12 inputs the fifth command value V5 to the second filter 16 so that the fourth command value V4 follows the fifth command value V5. After completing the process in step S24, the control unit 12 returns the process to step S23. When the control unit 12 determines in step S23 that the second command value difference is less than or equal to the second predetermined difference, the process proceeds to step S25. The control unit 12 sets the fifth command value V5 as the speed command value in step S25. The control unit 12 controls the speed of the electric motor E1 using both the speed control system 20 and the torque control system 30 in step S26. When the control unit 12 determines in step S10 that pedaling is not in progress, the process proceeds to step S27. The control unit 12 stops driving the electric motor E1 in step S27. That is, the control unit 12 stops the power supply to the electric motor E1.

以上のように、制御部12は、運動速度が相対的に低い場合に電気モータE1が速度制御され、運動速度が相対的に高い場合に電気モータE1がトルク制御されるように、電気モータE1の速度制御と電気モータE1のトルク制御とを切り替える。一例では、制御部12は、人力駆動車Aが上り坂を走行する状態において、人力駆動力の低下を要因として電気モータE1の回転速度が低下した場合、トルク制御から速度制御に切り替える。このため、上り坂の影響によって人力駆動力が低下する場合においても電気モータE1を好適に制御でき、人力駆動車Aが後退しないように上り坂を走行することに貢献できる。 As described above, the control unit 12 controls the electric motor E1 so that the speed of the electric motor E1 is controlled when the movement speed is relatively low, and the torque of the electric motor E1 is controlled when the movement speed is relatively high. The speed control of the electric motor E1 and the torque control of the electric motor E1 are switched. In one example, the control unit 12 switches from torque control to speed control when the rotational speed of the electric motor E1 decreases due to a decrease in human-powered driving force while the human-powered vehicle A travels uphill. Therefore, even when the human power driving force is reduced due to the influence of an uphill slope, the electric motor E1 can be suitably controlled, contributing to the ability of the human powered vehicle A to travel uphill without backing up.

(変形例)
上記実施形態に関する説明は、本発明に従う制御装置が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に従う制御装置は、例えば以下に示される上記実施形態の変形例、および、相互に矛盾しない少なくとも2つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。以下の変形例において、実施形態の形態と共通する部分については、実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
(Modified example)
The above description of the embodiments is an example of the form that the control device according to the present invention can take, and is not intended to limit the form. The control device according to the present invention may take a form in which, for example, a modification of the above-described embodiment shown below or a combination of at least two mutually consistent modifications. In the following modified examples, the same parts as in the embodiment are given the same reference numerals as in the embodiment, and the explanation thereof will be omitted.

・制御部12の制御内容は、任意に変更可能である。第1例では、制御部12は、図4および図5に示される処理において、ステップS16を省略した制御を実行する。この場合、制御部12は、ステップS17の処理の後にステップS18の処理を実行してもよく、ステップS17の処理を省略してステップS18の処理のみを実行してもよい。第2例では、制御部12は、図4および図5に示される処理において、ステップS23の処理を省略した制御を実行する。この場合、制御部12は、ステップS24の処理の後にステップS25の処理を実行してもよく、ステップS24の処理を省略してステップS25の処理のみを実行してもよい。第3例では、制御部12は、ステップS13の次のステップで第1指令値差を判定してもよい(ステップS16)。すなわち、制御部12は、第1指令値差が第1所定差以下の場合には、第2指令値V2を初期トルク指令値として設定する。第4例では、制御部12は、トルク制御から速度制御に切り替えた後の速度制御系での制御において、ステップS20の次のステップで第2指令値差を判定してもよい(ステップS23)。すなわち、制御部12は、第2指令差が第2所定差以下の場合には、第5指令値V5を初期速度指令値として設定する。 - The control content of the control unit 12 can be changed arbitrarily. In the first example, the control unit 12 executes control in which step S16 is omitted in the processing shown in FIGS. 4 and 5. In this case, the control unit 12 may execute the process of step S18 after the process of step S17, or may omit the process of step S17 and execute only the process of step S18. In the second example, the control unit 12 executes control in which the process shown in FIGS. 4 and 5 is omitted from step S23. In this case, the control unit 12 may execute the process of step S25 after the process of step S24, or may omit the process of step S24 and execute only the process of step S25. In the third example, the control unit 12 may determine the first command value difference in the next step after step S13 (step S16). That is, when the first command value difference is less than or equal to the first predetermined difference, the control unit 12 sets the second command value V2 as the initial torque command value. In the fourth example, the control unit 12 may determine the second command value difference in the next step after step S20 in controlling the speed control system after switching from torque control to speed control (step S23). . That is, when the second command difference is less than or equal to the second predetermined difference, the control unit 12 sets the fifth command value V5 as the initial speed command value.

第5例では、制御部12は、第1切替条件が成立した後に、第1指令値V1を第2指令値V2に追従させる制御を実行し、電気モータE1の回転速度が所定回転速度に達した場合、電気モータE1の回転回数が電気モータE1の駆動を開始したとき、または、トルク制御から速度制御に切り替わったときから所定回数に達した場合、第1切替条件が成立してから所定時間経過した場合、人力駆動車Aの車輪Wが所定回数以上回転した場合、人力駆動車AのクランクCが所定回数以上回転した場合、ならびに、人力駆動車Aが所定距離走行した場合の少なくとも1つに応じて、第1所定差に大小に関わらず速度制御からトルク制御に切り替える。すなわち、制御部12は、速度制御系20を用いずにトルク制御系30のみで電気モータE1を制御してもよい。 In the fifth example, after the first switching condition is satisfied, the control unit 12 executes control to make the first command value V1 follow the second command value V2, and the rotational speed of the electric motor E1 reaches a predetermined rotational speed. In this case, if the number of rotations of the electric motor E1 reaches a predetermined number of rotations from the time when driving of the electric motor E1 is started or from the time when torque control is switched to speed control, the number of rotations of the electric motor E1 reaches a predetermined number of times after the first switching condition is satisfied. At least one of the following: if the wheel W of the human-powered vehicle A has rotated a predetermined number of times or more, if the crank C of the human-powered vehicle A has rotated a predetermined number of times or more, or if the human-powered vehicle A has traveled a predetermined distance. Accordingly, the speed control is switched to the torque control regardless of the magnitude of the first predetermined difference. That is, the control unit 12 may control the electric motor E1 using only the torque control system 30 without using the speed control system 20.

第6例では、制御部12は、電気モータE1を速度制御している場合に、人力駆動車Aの車輪Wが所定角度以上の回転した場合、人力駆動車AのクランクCが所定角度以上回転した場合、および、電気モータE1が所定角度以上回転した場合の少なくとも1つに応じで、電気モータE1を速度制御からトルク制御に切り替える。 In the sixth example, when controlling the speed of the electric motor E1, if the wheels W of the human-powered vehicle A rotate by a predetermined angle or more, the control unit 12 causes the crank C of the human-powered vehicle A to rotate by a predetermined angle or more. The electric motor E1 is switched from speed control to torque control in response to at least one of the following: and when the electric motor E1 rotates by a predetermined angle or more.

第7例では、制御部12は、第1指令値差が第1所定差以下の場合には、第1指令値V1を第2指令値V2に追従、または、置き換えることなく、第1指令値V1に応じて電気モータE1を制御する。すなわち、制御部12は、第1指令値差が第1所定差以下の場合、第1指令値V1をトルク指令値としてセットし、トルク制御系30にて制御する。第8例では、制御部12は、第2指令値差が第2所定差以下の場合には、第4指令値V4を第5指令値V5に追従、または、置き換えることなく、第4指令値V4に応じて電気モータE1を制御する。 In the seventh example, when the first command value difference is less than or equal to the first predetermined difference, the control unit 12 adjusts the first command value to the first command value without following or replacing the first command value V1 with the second command value V2. The electric motor E1 is controlled according to V1. That is, when the first command value difference is less than or equal to the first predetermined difference, the control unit 12 sets the first command value V1 as the torque command value, and controls the torque control system 30. In the eighth example, when the second command value difference is less than or equal to the second predetermined difference, the control unit 12 sets the fourth command value V4 to the fourth command value V4 without following or replacing the fifth command value V5. The electric motor E1 is controlled according to V4.

・第1切替条件の内容は、任意に変更可能である。一例では、第1切替条件は、所定要素GEのトルクと第1所定トルクとの関係に基づいて規定される。制御部12は、所定要素GEのトルクが第1所定トルク以上であることによって第1切替条件が成立する場合、速度制御からトルク制御に切り替える。なお、制御部12は、第1切替条件が成立する場合にトルク制御から速度制御に切り替えてもよい。 - The contents of the first switching condition can be changed arbitrarily. In one example, the first switching condition is defined based on the relationship between the torque of the predetermined element GE and the first predetermined torque. The control unit 12 switches from speed control to torque control when the first switching condition is satisfied because the torque of the predetermined element GE is greater than or equal to the first predetermined torque. Note that the control unit 12 may switch from torque control to speed control when the first switching condition is satisfied.

・第2切替条件の内容は、任意に変更可能である。一例では、第2切替条件は、所定要素GEのトルクと第2所定トルクとの関係に基づいて規定される。制御部12は、所定要素GEのトルクが第2所定トルク未満であることによって第2切替条件が成立する場合、トルク制御から速度制御に切り替える。なお、制御部12は、第2切替条件が成立する場合に速度制御からトルク制御に切り替えてもよい。 - The contents of the second switching condition can be changed arbitrarily. In one example, the second switching condition is defined based on the relationship between the torque of the predetermined element GE and the second predetermined torque. The control unit 12 switches from torque control to speed control when the second switching condition is satisfied because the torque of the predetermined element GE is less than the second predetermined torque. Note that the control unit 12 may switch from speed control to torque control when the second switching condition is satisfied.

・人力駆動車Aの種類は、任意に変更可能である。第1例では、人力駆動車Aは、ロードバイク、マウンテンバイク、クロスバイク、シティサイクル、カーゴバイク、または、リカンベントである。第2例では、人力駆動車Aは、キックスケータである。 - The type of human-powered vehicle A can be changed arbitrarily. In the first example, the human powered vehicle A is a road bike, a mountain bike, a cross bike, a city bike, a cargo bike, or a recumbent bike. In the second example, the human powered vehicle A is a kick skater.

10…制御装置、12…制御部、14…第1フィルタ、16…第2フィルタ、A…人力駆動車、C…クランク、D3…チェーン、E1…電気モータ、E2…減速機、GE…所定要素、PS…動力伝達系、TS1…第1所定速度、TS2…第2所定速度、V1…第1指令値、V2…第2指令値、V3…第3指令値、V4…第4指令値、V5…第5指令値、V6…第6指令値、W…車輪。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Control device, 12... Control part, 14... First filter, 16... Second filter, A... Human powered vehicle, C... Crank, D3... Chain, E1... Electric motor, E2... Reducer, GE... Predetermined element , PS...power transmission system, TS1...first predetermined speed, TS2...second predetermined speed, V1...first command value, V2...second command value, V3...third command value, V4...fourth command value, V5 ...Fifth command value, V6...Sixth command value, W...Wheel.

Claims (5)

人力駆動車に用いられる制御装置であって、
電気モータを制御する制御部を含み、
前記制御部は、
所定要素のトルクに関するトルク情報に基づいて、前記電気モータの速度制御と前記電気モータのトルク制御とを切り替え、
前記トルク情報に関連する第2切替条件が成立する場合、前記トルク制御から前記速度制御に切り替え、
前記トルク情報に関連する前記第2切替条件は、前記トルクが第2所定トルク未満である場合に成立する、制御装置。
A control device used for a human-powered vehicle,
including a control unit that controls an electric motor;
The control unit includes:
Switching between speed control of the electric motor and torque control of the electric motor based on torque information regarding the torque of a predetermined element;
If a second switching condition related to the torque information is satisfied, switching from the torque control to the speed control;
The second switching condition related to the torque information is satisfied when the torque is less than a second predetermined torque .
前記制御部は、前記トルク情報に関連する第1切替条件が成立する場合、前記速度制御から前記トルク制御に切り替える、請求項1に記載の制御装置。 The control device according to claim 1, wherein the control unit switches from the speed control to the torque control when a first switching condition related to the torque information is satisfied. 前記トルク情報に関連する前記第1切替条件は、前記トルクが第1所定トルク以上である場合に成立する、請求項2に記載の制御装置。 The control device according to claim 2, wherein the first switching condition related to the torque information is satisfied when the torque is greater than or equal to a first predetermined torque. 前記所定要素は、前記人力駆動車の動力伝達系に含まれる、請求項1からのいずれか一項に記載の制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the predetermined element is included in a power transmission system of the human-powered vehicle. 前記所定要素は、前記電気モータ、減速機、クランク、チェーン、および、車輪のうちの少なくとも1つを含む、請求項に記載の制御装置。 The control device according to claim 4 , wherein the predetermined element includes at least one of the electric motor, a speed reducer, a crank, a chain, and a wheel.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001114184A (en) 1999-10-19 2001-04-24 Yamaha Motor Co Ltd Series hybrid motorcycle
JP2002321683A (en) 2001-04-26 2002-11-05 Meidensha Corp Power-assisted bicycle
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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014193685A (en) * 2013-03-28 2014-10-09 Equos Research Co Ltd Electric vehicle
US9902462B2 (en) * 2014-10-15 2018-02-27 Taiyo Yuden Co., Ltd. Controller for driving a motor, and electric power assisted vehicle

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001114184A (en) 1999-10-19 2001-04-24 Yamaha Motor Co Ltd Series hybrid motorcycle
JP2002321683A (en) 2001-04-26 2002-11-05 Meidensha Corp Power-assisted bicycle
JP2014208523A (en) 2013-03-29 2014-11-06 ヤマハ発動機株式会社 Control device for electric bicycle, power unit for electric bicycle, and electric bicycle

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