WO2012086458A1 - モータ駆動制御装置 - Google Patents

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WO2012086458A1
WO2012086458A1 PCT/JP2011/078760 JP2011078760W WO2012086458A1 WO 2012086458 A1 WO2012086458 A1 WO 2012086458A1 JP 2011078760 W JP2011078760 W JP 2011078760W WO 2012086458 A1 WO2012086458 A1 WO 2012086458A1
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torque
value
unit
smoothing
motor drive
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PCT/JP2011/078760
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田中　正人
和夫 浅沼
保坂　康夫
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マイクロスペース株式会社
太陽誘電株式会社
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to motor drive control.
  • the motor is driven according to the pedal effort and a preset assist ratio.
  • an assist torque obtained by multiplying a pedal input torque corresponding to the pedal depression force by an assist ratio corresponding to the pedal depression force may be employed.
  • control is performed to gradually reduce the assist ratio according to the vehicle speed in order to avoid sudden stop of the assist when the vehicle speed exceeds a predetermined value. Yes.
  • Fig. 1 shows the change in assist torque over time when the pedal depression force is simply multiplied by the assist ratio.
  • the dotted line represents pedal input torque
  • the solid line represents assist torque obtained by multiplying the pedal input torque by an assist ratio corresponding to the pedal depression force.
  • the pedal input torque is input in a waved form, so that the assist torque itself is also waved simply by multiplying the assist ratio according to the pedal effort.
  • the assist feeling becomes weak when the pedal depression force cannot be applied, so the feeling of assist is not good.
  • the assist torque since the assist torque temporarily increases, the peak of the motor drive current also increases, resulting in driving with a large loss from the viewpoint of electrical efficiency.
  • the control device for a vehicle with an auxiliary power device generates a human driving force that pulsates according to the rotational motion of the pedal crank and an auxiliary power from the auxiliary power driving portion with respect to the vehicle running portion for running.
  • a detection unit that detects human power driving force, and a work by human power driving force in a period in which the detected human power driving force is equal to or greater than a threshold value when limiting auxiliary power.
  • a correction unit that calculates the amount, a correction unit that obtains auxiliary power by increasing the output current according to the detected human power driving force according to the calculated work amount after the time when the amount is equal to or less than the threshold, and correction And a control unit that controls to output the auxiliary power.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-295285 discloses a technique for improving traveling performance on an uphill road or the like. Specifically, it includes a human-powered drive mechanism that drives a wheel by pedal depression force, and an auxiliary drive mechanism that gives an auxiliary drive force to the wheel according to the magnitude of the pedal force, and the resultant force of the pedal depression force and the auxiliary drive force
  • a driving device for a power assist vehicle is configured to supply the wheel to a wheel
  • a pedaling force cycle detection unit for detecting the pedal tapping force cycle tn (t1 to t5), and an auxiliary driving force applied to the pedaling force cycle tn
  • a delay time control unit that makes the delay time (tn ⁇ constant C) proportional.
  • the auxiliary driving force since the application of the auxiliary driving force is delayed so that the maximum auxiliary driving force is approximated when the pedaling force is minimum, the constant resultant force averaged by supplementing the valley of the pedaling force with the auxiliary driving force is obtained. Can supply. As a result, the fluctuation of the resultant force is suppressed, and the speed reduction due to the valley of the resultant force when traveling on an uphill road or the like is reduced, and stable traveling performance is obtained.
  • the auxiliary driving force since the auxiliary driving force is added with a delay, the auxiliary driving force cannot be dealt with at the start of rowing. Similarly, it is not possible to appropriately deal with cases other than when a large amount of assistance such as climbing is necessary.
  • Japanese Patent No. 3301811 discloses a technique for increasing the battery dischargeable capacity and extending the battery life when the motor output is controlled according to the pedal effort. Specifically, in a bicycle with an electric motor that provides a human-powered drive system and an electric drive system in parallel and controls the output of the electric drive system in response to changes in the pedaling force due to human power, a pedaling force detection unit that detects the pedaling force; A motor output calculation unit that determines a constant output of the electric motor over the next one cycle based on a measured value within one cycle of the treading force that is formed by the CPU and obtained every fixed time dt, and the obtained motor output And an output control unit for generating.
  • a pedaling force detection unit that detects the pedaling force
  • a motor output calculation unit that determines a constant output of the electric motor over the next one cycle based on a measured value within one cycle of the treading force that is formed by the CPU and obtained every fixed time dt, and the obtained motor output
  • an output control unit for generating when processing is
  • an object of the present invention is to provide a technique that enables sufficient assistance when starting out in a power-assisted bicycle.
  • Another object of the present invention is to provide a technique for calculating an appropriate target torque following a periodically variable torque request.
  • the motor drive control device includes (A) a smoothing processing unit that performs a smoothing process using values of pedal input torque at a plurality of time points to calculate a first smoothing torque value. And (B) a deficiency rate output unit for obtaining a ratio of points at which the pedal input torque input is insufficient among a plurality of points in time, (C) the first smoothing calculated by the pedal input torque and the smoothing processing unit An assist torque calculation unit that calculates an assist torque by performing a calculation process that mixes torque values according to the output of the deficiency rate output unit, and (D) a motor using the assist torque calculated by the assist torque calculation unit And a drive processing unit that performs processing for driving the drive.
  • the above ratio becomes a high value at the time of rowing and the like, and as a result, the pedal input torque is added to the first smoothing torque value at a large rate, so that sufficient assistance is possible at the time of rowing.
  • the smoothing processing unit described above is configured so that the pedal input torque at the plurality of time points within a variable period corresponding to one cycle of the pedal input torque having a variable cycle (including the case of approximately one cycle in addition to one cycle).
  • a filter that calculates a moving average or a weighted moving average of the values as the first smoothing torque value may be included. In this way, an appropriate smoothing torque value is calculated by appropriately following the pedal input torque having a variable period.
  • the filter described above may be an FIR (Finite Impulse Response) filter.
  • the value of the tap coefficient of the FIR filter corresponding to both ends of the variable period may be set to smoothly change to the value of the tap coefficient corresponding to the other part of the variable period. For example, even when the synchronization with the pedal input torque is slightly shifted, an appropriate first smoothing torque value is calculated.
  • the assist torque calculation unit described above sets the second smoothed torque value, which is the addition result of the first smoothed torque value and the correction value, and the value of the pedal input torque as an arbitrary positive or negative coefficient value. You may make it further have the torque addition part which carries out weighted addition. By introducing such a torque addition unit, an appropriate assist torque value can be calculated according to various situations.
  • the assist torque calculation unit described above calculates the first torque value by subtracting the pedal input torque value from the second smoothing torque value that is the addition result of the first smoothing torque value and the correction value.
  • a torque addition unit that adds the second smoothed torque value after multiplying the first torque value by an arbitrary positive or negative smoothing coefficient value may be further included.
  • smoothing coefficient value may be set to increase in conjunction with the increase in the assist ratio that is set.
  • a motor drive control device includes: (A) a smoothing processing unit that calculates a moving average or a weighted moving average of torque requests in a period corresponding to one cycle of a variable cycle torque request; B) A calculation unit that performs a calculation process using the processing result of the smoothing processing unit and the torque request to calculate a target torque corresponding to the torque request, and (C) a target torque calculated by the calculation unit. And a drive processing unit that performs processing for driving the motor.
  • the smoothing processing unit may change the sampling timing of the torque request according to a pulse signal generated according to the rotation of the motor.
  • the smoothing processing unit described above may be an FIR filter.
  • the value of the tap coefficient of the FIR filter corresponding to both ends of the period may be set so as to smoothly change to the value of the tap coefficient corresponding to the other part of the period. Even in the case where it is impossible to completely follow the phase transition of the torque request with a variable period, smoothing can be performed appropriately.
  • the smoothing processing unit described above may be an FIR filter.
  • the calculation unit described above calculates a loss ratio calculation unit that calculates the ratio of the torque request value input to the FIR filter being 0, the output of the FIR filter, and the torque request value. You may make it have a smoothing torque value calculation part which mixes according to the said ratio and calculates a smoothing torque value. In this way, a sufficiently large target torque is output when the torque request is large even in a state where the torque request has not yet been input, such as at the start of rowing.
  • the calculation unit described above may further include a torque addition unit that weights and adds the processing result of the smoothing processing unit and the torque request value with an arbitrary positive or negative coefficient value. In this way, an appropriate target torque can be set according to various situations.
  • the calculation unit described above subtracts the torque request value from the processing result of the smoothing processing unit to calculate the first torque value, and any smoothing coefficient value positive or negative to the first torque value
  • a torque addition unit that adds the smoothed torque value or a value obtained by multiplying the smoothed torque value by a predetermined number. Even with such a mounting method, an appropriate target torque can be set according to various situations.
  • the motor drive control device determines the coefficient value according to a detection unit that detects a lower envelope of the vehicle speed that changes with time, and a value of the lower envelope that is detected by the detection unit. You may make it further have a determination part. Since the traveling state can be grasped by the height of the lower envelope of the vehicle speed, if the coefficient value is determined thereby, an appropriate target torque according to the situation can be calculated.
  • the motor drive control device includes a detection unit that detects a lower envelope and an upper envelope of a vehicle speed that changes over time, and a lower envelope value and an upper envelope value that are detected by the detection unit.
  • a determination unit that determines the coefficient values described above may be further included.
  • the motor drive control device includes a detection unit that detects a lower envelope of a vehicle speed that changes with time, and the smoothing coefficient value and the above according to the value of the lower envelope detected by the detection unit You may make it further have a determination part which test
  • the motor drive control device includes a detection unit that detects a lower envelope and an upper envelope of a vehicle speed that changes over time, and a lower envelope value and an upper envelope value that are detected by the detection unit. And a determination unit that determines at least one of the smoothing coefficient value and the predetermined number.
  • a program for causing the microprocessor to perform the processing described above such as a flexible disk, an optical disk such as a CD-ROM, a magneto-optical disk, a semiconductor memory (for example, a ROM).
  • a computer-readable storage medium such as a hard disk or a storage device.
  • Data in the middle of processing is temporarily stored in a storage device such as a RAM (Random Access Memory).
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the prior art.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an electrically assisted bicycle.
  • FIG. 3 is a functional block diagram related to the motor drive controller.
  • FIGS. 4A to 4L are waveform diagrams for explaining the basic operation of motor driving.
  • FIG. 5 is a functional block diagram of the calculation unit.
  • FIG. 6 is a functional block diagram of the drive torque target calculation unit.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the smoothing process.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the smoothing process.
  • FIG. 9 is a waveform diagram for explaining the calculation in the drive torque target calculation unit.
  • FIG. 10 is a waveform diagram for explaining the calculation in the drive torque target calculation unit.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining the smoothing rate.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the prior art.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an electrically assisted bicycle.
  • FIG. 3 is a functional block diagram related to the motor
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the smoothing rate.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the smoothing rate.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining the smoothing rate.
  • FIG. 15 is a functional block diagram of the wheel rotation interlocking LPF unit.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration example of the FIR filter.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating another configuration example of the FIR filter.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an example in which the smoothing rate is set according to the assist ratio.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating another example in which the smoothing rate is set according to the assist ratio.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating an example for determining the assist torque value according to the vehicle speed.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating the relationship between the vehicle speed and the pedal phase.
  • FIG. 22 is a diagram for explaining detection of the lower envelope.
  • FIG. 23 is a diagram for explaining detection of the lower envelope and the upper envelope.
  • FIG. 24 is a diagram for explaining the parameter determination method.
  • FIG. 25 is a diagram for explaining a parameter determination method.
  • FIG. 26 is a functional block diagram for explaining another embodiment.
  • FIG. 2 is an external view showing an example of the electrically assisted bicycle in the present embodiment.
  • This electrically assisted bicycle 1 is of a general rear wheel drive type in which a crankshaft and a rear wheel are connected via a chain, and is equipped with a motor drive device.
  • the motor drive device includes a secondary battery 101, a motor drive controller 102, a torque sensor 103, a brake sensor 104, a motor 105, and an operation panel 106.
  • the secondary battery 101 is, for example, a lithium ion secondary battery having a maximum supply voltage (voltage at full charge) of 24 V, but may be another type of battery, such as a lithium ion polymer secondary battery, a nickel hydride storage battery, or the like. good.
  • the torque sensor 103 is provided on a wheel attached to the crankshaft, detects the pedaling force of the pedal by the passenger, and outputs the detection result to the motor drive controller 102.
  • the brake sensor 104 is composed of a magnet and a known reed switch.
  • the magnet is fixed to a brake wire connected to the brake lever in a housing that fixes the brake lever and through which the brake wire is passed.
  • the brake lever turns on the reed switch when it is gripped by hand.
  • the reed switch is fixed in the housing.
  • the reed switch conduction signal is sent to the motor drive controller 102.
  • the motor 105 is, for example, a well-known three-phase DC brushless motor, and is attached to, for example, the front wheel of the electrically assisted bicycle 1.
  • the motor 105 rotates the front wheel, and the rotor is connected to the front wheel so that the rotor rotates in accordance with the rotation of the front wheel.
  • the motor 105 includes a rotation sensor such as a Hall element, and outputs rotor rotation information (that is, a Hall signal) to the motor drive controller 102.
  • the operation panel 106 receives, for example, an instruction input regarding the presence / absence of assist from the user, and outputs the instruction input to the motor drive controller 102. Note that the operation panel 106 may receive an assist ratio setting input from the user and output the setting input to the motor drive controller 102.
  • the motor drive controller 102 includes a controller 1020 and an FET (Field Effect Transistor) bridge 1030.
  • the FET bridge 1030 includes a high side FET (S uh ) and a low side FET (S ul ) that perform switching for the U phase of the motor 105, and a high side FET (S vh ) that performs switching for the V phase of the motor 105, and It includes a low-side FET (S vl ), a high-side FET (S wh ) and a low-side FET (S wl ) that perform switching for the W phase of the motor 105.
  • This FET bridge 1030 constitutes a part of a complementary switching amplifier.
  • the FET bridge 1030 is provided with a thermistor 108 for measuring this temperature.
  • the controller 1020 includes a calculation unit 1021, a temperature input unit 1022, a current detection unit 1023, a vehicle speed input unit 1024, a variable delay circuit 1025, a motor drive timing generation unit 1026, a torque input unit 1027, A brake input unit 1028 and an AD input unit 1029 are provided.
  • the calculation unit 1021 is input from the operation panel 106 (for example, on / off and operation mode (for example, assist ratio)), input from the temperature input unit 1022, input from the current detection unit 1023, input from the vehicle speed input unit 1024, The calculation described below is performed using the input from the torque input unit 1027, the input from the brake input unit 1028, and the input from the AD input unit 1029. Subsequently, the output is output to the motor drive timing generation unit 1026 and the variable delay circuit 1025.
  • the calculation unit 1021 includes a memory 10211, and the memory 10211 stores various data used for calculation, data being processed, and the like. Further, the calculation unit 1021 may be realized by executing a program by a processor. In this case, the program may be recorded in the memory 10211.
  • the temperature input unit 1022 digitizes the input from the thermistor 108 and outputs it to the arithmetic unit 1021.
  • the current detection unit 1023 is a detection resistor 107 that detects a current flowing through the FET in the FET bridge 1030, digitizes a voltage value corresponding to the current, and outputs the digitized value to the calculation unit 1021.
  • the vehicle speed input unit 1024 calculates the current vehicle speed from the hall signal output from the motor 105 and outputs the current vehicle speed to the calculation unit 1021.
  • the torque input unit 1027 digitizes a signal corresponding to the pedaling force from the torque sensor 103 and outputs the digitized signal to the calculation unit 1021.
  • the brake input unit 1028 digitizes a signal corresponding to the braking force from the brake sensor 104 and outputs the digitized signal to the calculation unit 1021.
  • An AD (Analog-Digital) input unit 1029 digitizes the output voltage from the secondary battery 101 and outputs the digitized voltage to the arithmetic unit 1021. Further, the memory 10211 may be provided separately from the calculation unit 1021.
  • the calculation unit 1021 outputs the advance value to the variable delay circuit 1025 as the calculation result.
  • the variable delay circuit 1025 adjusts the phase of the Hall signal based on the advance value received from the calculation unit 1021 and outputs the adjusted signal to the motor drive timing generation unit 1026.
  • the calculation unit 1021 outputs, for example, a PWM (Pulse Width Modulation) code corresponding to the PWM duty ratio to the motor drive timing generation unit 1026 as a calculation result.
  • the motor drive timing generation unit 1026 generates and outputs a switching signal for each FET included in the FET bridge 1030 based on the adjusted Hall signal from the variable delay circuit 1025 and the PWM code from the calculation unit 1021.
  • FIGS. 4A shows the U-phase hall signal HU output from the motor 105
  • FIG. 4B shows the V-phase hall signal HV output from the motor 105
  • FIG. 4C shows the output from the motor 105.
  • the hall signal represents the rotational phase of the motor.
  • the rotational phase is not obtained as a continuous value, but may be obtained by another sensor or the like.
  • the Hall element of the motor 105 is installed so that the Hall signal is output at a slightly advanced phase as shown in FIG. I have to. Therefore, the U-phase adjusted hall signal HU_In as shown in FIG.
  • variable delay circuit 1025 is output from the variable delay circuit 1025 to the motor drive timing generation unit 1026, and the V-phase adjusted hall signal as shown in FIG.
  • the signal HV_In is output from the variable delay circuit 1025 to the motor drive timing generation unit 1026, and the W-phase adjusted hall signal HW_In as illustrated in FIG. 4F is output from the variable delay circuit 1025 to the motor drive timing generation unit 1026.
  • one period of the hall signal is divided into six phases with an electrical angle of 360 degrees.
  • a counter electromotive force voltage called a Motor_U back electromotive force at the U phase terminal, a Motor_V back electromotive force at the V phase terminal, and a Motor_W back electromotive force at the W phase terminal. Occurs.
  • switching signals as shown in FIGS. 4J to 4L are sent to the gates of the FETs of the FET bridge 1030. Output to.
  • U_HS represents the gate signal of the U-phase high-side FET (S uh )
  • U_LS represents the gate signal of the U-phase low-side FET (S ul ).
  • PWM and “/ PWM” indicate a period of ON / OFF with a duty ratio corresponding to the PWM code which is the calculation result of the calculation unit 1021, and since it is a complementary type, / PWM is OFF when PWM is ON. If PWM is off, / PWM is on.
  • the “On” section of the low-side FET (S ul ) is always on.
  • V_HS represents the gate signal of the V-phase high-side FET (S vh )
  • V_LS represents the gate signal of the V-phase low-side FET (S vl ).
  • W_HS in FIG. 4L represents the gate signal of the W-phase high-side FET (S wh )
  • W_LS represents the gate signal of the W-phase low-side FET (S wl ).
  • the meaning of the symbols is the same as in FIG.
  • the U-phase FETs (S uh and S ul ) perform PWM switching in phases 1 and 2, and the U-phase low-side FET (S ul ) is turned on in phases 4 and 5.
  • the V-phase FETs (S vh and S vl ) perform PWM switching in phases 3 and 4, and the V-phase low-side FET (S vl ) is turned on in phases 6 and 1.
  • the W-phase FETs (S wh and S wl ) perform PWM switching in phases 5 and 6, and the W-phase low-side FET (S wl ) is turned on in phases 2 and 3.
  • the motor 105 can be driven with a desired torque.
  • the calculation unit 1021 includes a regenerative brake target torque calculation unit 1201, a regenerative enablement unit 1202, a drive torque target calculation unit 1203, an assist enablement unit 1204, an addition unit 1206, a first duty ratio conversion unit 1211, A torque slew rate limiting unit 1212, a second duty ratio conversion unit 1213, a speed slew rate limiting unit 1215, an adding unit 1216, and a PWM code generating unit 1217 are included.
  • the vehicle speed value from the vehicle speed input unit 1024 and the pedal torque value from the torque input unit 1027 are input to the drive torque target calculation unit 1203, and the assist torque value is calculated.
  • the calculation contents of the drive torque target calculation unit 1203 will be described in detail below.
  • the regenerative brake target torque calculation unit 1201 calculates a regenerative brake target torque value according to a preset curve, for example, according to the vehicle speed value from the vehicle speed input unit 1024.
  • This curve is a curve that has a reverse polarity to the vehicle speed value and represents a relationship that is less than half of the absolute value of the vehicle speed value (“less than half” includes, for example, about several percent exceeding “half”). In this way, regeneration can be performed with a certain degree of efficiency at any speed. This process is not the main point of the present embodiment, and will not be described further.
  • regenerative enabling unit 1202 when an input signal indicating that there is a brake is input from brake input unit 1028, regenerative enabling unit 1202 outputs the regenerative target torque value from regenerative brake target torque calculating unit 1201 to adding unit 1206. . Otherwise, 0 is output.
  • the assist validation unit 1204 when an input signal indicating no brake is input from the brake input unit 1028, the assist validation unit 1204 outputs the assist torque value from the drive torque target calculation unit 1203. Otherwise, 0 is output.
  • the addition unit 1206 inverts and outputs the polarity of the regeneration target torque value from the regeneration validation unit 1202 or outputs the assist torque value from the assist validation unit 1204 as it is.
  • the assist torque value and the regeneration target torque value are abbreviated as a target torque value.
  • the first duty ratio conversion unit 1211 calculates a torque duty code by multiplying the target torque value from the addition unit 1206 by a conversion coefficient d t and outputs the torque duty code to the torque slew rate limiting unit 1212.
  • the torque slew rate limiting unit 1212 performs a well-known slew rate limiting process on the output from the first duty ratio conversion unit 1211 and outputs the processing result to the adding unit 1216.
  • the second duty ratio conversion unit 1213 multiplies the vehicle speed value by a conversion coefficient d s to calculate a vehicle speed duty code, and outputs the vehicle speed duty code to the speed slew rate limiting unit 1215.
  • Speed slew rate limiting unit 1215 performs well-known slew rate limiting processing on the output from second duty ratio conversion unit 1213 and outputs the processing result to addition unit 1216.
  • the addition unit 1216 adds the torque duty code from the torque slew rate control unit 1212 and the vehicle speed duty code from the speed slew rate limiting unit 1215 to calculate a duty code, and outputs the duty code to the PWM code generation unit 1217.
  • the PWM code generation unit 1217 multiplies the duty code by the battery voltage / reference voltage (for example, 24 V) from the AD input unit 1029 to generate a PWM code.
  • the PWM code is output to the motor drive timing generation unit 1026.
  • the drive torque target calculation unit 1203 has a function as shown in FIG. That is, the drive torque target calculation unit 1203 includes a zero detection unit 3001, a stop detection unit 3002, a loss rate output unit 3003, an initial correction unit 3004, a wheel rotation interlocking LPF (Low Pass Filter) unit 3005, and an addition unit. 3006, addition unit 3007, reverse ripple torque processing unit 3008, smoothed torque processing unit 3009, addition unit 3010, shift processing unit 3011, assist ratio upper limit derating unit 3012, and limited assist ratio output unit 3013 and a smoothing rate determination unit 3014.
  • a zero detection unit 3001 a stop detection unit 3002
  • a loss rate output unit 3003 an initial correction unit 3004
  • a wheel rotation interlocking LPF (Low Pass Filter) unit 3005 wheel rotation interlocking LPF (Low Pass Filter) unit 3005
  • an addition unit 3006, addition unit 3007, reverse ripple torque processing unit 3008, smoothed torque processing unit 3009, addition unit 3010, shift processing unit 3011, assist
  • the zero detection unit 3001 outputs a detection signal that is turned on when 0 appears in the pedal input torque value from the torque input unit 1027 to the missing rate output unit 3003, and outputs a detection signal that is turned off when other than 0 appears.
  • the stop detection unit 3002 determines whether the electrically assisted bicycle 1 has stopped from the vehicle speed value from the vehicle speed input unit 1024, and outputs a stop signal to the loss rate output unit 3003 if it is determined that it has stopped.
  • the defect rate output unit 3003 has a counter. When a detection signal that is ON is received from the zero detection unit 3001, the count value of the counter is increased by 1, and a detection signal that is OFF is received from the zero detection unit 3001. Then, the count value of the counter is decreased by 1. Furthermore, when the loss rate output unit 3003 receives a stop signal from the stop detection unit 3002, it loads “32” into the counter. Then, the loss rate is calculated by dividing the counter value by “32” and output to the initial correction unit 3004. Note that “32” is the number of samples corresponding to one cycle of pedal input torque (corresponding to half the pedal rotation), and may be another example.
  • the initial correction unit 3004 calculates an initial correction torque value by multiplying the pedal input torque value by the deficiency rate from the deficiency rate output unit 3003, and outputs it to the addition unit 3006.
  • the wheel rotation interlocking LPF unit 3005 performs a smoothing process on the pedal input torque value t 0 .
  • a moving average or a weighted moving average of the pedal input torque in a variable period corresponding to one period of the pedal input torque having a variable period is adopted.
  • the wheel rotation interlocking LPF unit 3005 for example, when the pedal input torque as shown in FIG. 7 by the curve a is input to stably, pedal input at one cycle T 1 of the this pedal input torque 32 equally divided timing A moving average or a weighted moving average is calculated for the torque value. Further, when the pedal input torque as shown by the curve b in FIG.
  • the addition unit 3006 adds the initial correction value t 2 from the initial correction unit 3004 and the smoothed value t 1 from the wheel rotation interlocking LPF unit 3005, and outputs a corrected smoothed value t 3 . Further, the adding unit 3007 calculates a reverse ripple torque value t 4 by performing an operation of subtracting the pedal input torque value t 0 from the corrected smoothed value t 3 , and outputs it to the reverse ripple torque processing unit 3008.
  • the reverse ripple torque processing unit 3008 calculates the adjusted reverse ripple torque value t 5 by multiplying the reverse ripple torque value t 4 by the smoothing rate ⁇ 1 output from the smoothing rate determining unit 3014.
  • the smoothing rate ⁇ 1 can be set to a positive or negative value.
  • the assist ratio upper limit derating unit 3012 performs a process for limiting the assist ratio according to the vehicle speed value. For example, (24 km / h-vehicle speed value) / 7 is calculated. Further, the limited assist ratio output unit 3013 outputs an output value from the assist ratio upper limit derating unit 3012 and an assist ratio (for example, a value from 0 to 2) set in advance or set from the operation panel 106 or the like. Compare and output the smaller value.
  • the smoothed torque processing unit 3009 calculates the adjusted smoothed value t 6 by multiplying the corrected smoothed value t 3 from the adding unit 3006 by the output value ⁇ 2 from the limited assist ratio output unit 3013. To do.
  • the adding unit 3010 adds the adjusted reverse ripple torque value t 5 from the reverse ripple torque processing unit 3008 and the adjusted smoothed value t 6 from the smoothed torque processing unit 3009 and outputs the result to the shift processing unit 3011. To do.
  • the shift processing unit 3011 calculates the assist torque value by dividing the output t 7 of the adding unit 3010 by a preset gear ratio. If the current gear ratio can be acquired by a sensor or the like, the value may be used.
  • the waveforms explaining the calculation contents of the drive torque target calculation unit 1203 are schematically shown in FIGS. 9 and 10.
  • the horizontal axis in FIG. 9 represents time and the vertical axis torque value except for the linear c 1, the straight line c 1 represents the drop rate.
  • the straight line c 1 represents the defect rate, which is initially 100%, and gradually decreases to 0% when the electrically assisted bicycle 1 starts running.
  • the pedal input torque is represented by a curve c 2 and is a wavy curve.
  • the initial correction unit 3004 multiplies the pedal input torque t 0 by the loss rate to calculate the initial correction value t 2 as shown by the curve c 3 . When the defect rate becomes 0%, the initial correction value t 2 also becomes 0, and this is shown.
  • the smoothed value t 1 that is an output from the wheel rotation interlocking LPF unit 3005 is represented by a curve c 6 . Therefore, the corrected smoothed value t 3 is the smoothed value t 1 + the initial corrected value t 2 and becomes the curve c 5 .
  • the reverse ripple torque value t 4 is the corrected smoothed value t 3 -the pedal input torque t 0 , and is represented by the curve c 4 . That is, the AC component of the reverse polarity of the pedal input torque is shown.
  • the horizontal axis in FIG. 10 represents time, and the vertical axis in FIG. 10 represents torque value.
  • the average assist power by the motor 105 is proportional to the average drive torque, that is, the average motor drive current regardless of the torque ripple while traveling at the same speed.
  • the power consumption is proportional to the effective value of the current, and if there is a ripple, that is, an AC component, that amount is consumed by the motor coil resistance and the loss increases, but the assist power output is reduced to the machine output with zero subtraction. Does not contribute. Therefore, since the average efficiency is highest when the motor is driven so as to generate DC torque on average without generating ripple torque, it is efficient to drive the motor with the assist torque value as shown by the curve d 1. .
  • the smoothing rate ⁇ 1 ⁇ 1
  • the reverse ripple torque value t 4 is subtracted from the adjusted smoothed value t 6 , so that the original pedal input torque t 0 is represented by the curve d 3.
  • the calculation described above is an example, and it is described above by providing a torque mixing unit that weights and adds the pedal input torque and the corrected smoothed value by an arbitrary coefficient (positive or negative). Similar results can be obtained.
  • a flattened assist torque value as indicated by a curve d 1 in FIG. 10, because a pedaling force deficiency at the bottom dead center of the pedal is compensated for during normal driving, and motor peak power is also suppressed.
  • the entire electrically assisted bicycle 1 has a torque output as shown in FIG. 12. . That is, a curve f 3 in which the pedal depression force curve is shifted upward by the assist torque value is obtained. In this way, the torque is equivalent to the point of strong craving, and the sensation that a person is scolding is maintained. Therefore, preferable assist is possible in terms of human sense and motor efficiency.
  • an assist torque value as shown in FIG. 13, for example.
  • an assist torque value g 2 like a curve d 2 in FIG. 10 is generated for the pedal depression force g 1 .
  • a flat straight line g 3 becomes a torque output as the entire electrically assisted bicycle 1.
  • the assist torque corresponding to the input pedal depression force is effectively allocated to the bottom dead center where the human power does not enter most, thereby obtaining a flat torque output as a whole. If it does so, even if it is in a state where it is likely to stop at the bottom dead center of the pedal when climbing uphill, it will be possible to travel smoothly with assistance.
  • the wheel rotation interlocking LPF unit 3005 includes a counter 3031, a register 3032, a pulse ratio calculator 3033, a down counter 3034, an FIR filter 3035, and a minimum determination unit 3036.
  • the counter 3031 starts counting the clock CLK, counts the clock until the next rise, and outputs the count value to the register 3032.
  • the register 3032 holds the count value output by the previous counter 3031.
  • the register 3032 outputs the previous count value to the pulse ratio calculator 3033 at the rising edge of the Hall signal, for example, and stores the output value from the counter 3031.
  • the pulse ratio calculator 3033 multiplies the counter value by 80 g / 64, and the minimum judgment unit 3036 receives the output from the pulse ratio calculator 3033 and the preset FIR filter 3035.
  • the allowable longest shift cycle is compared, and the smaller one is output to the down counter 3034.
  • the down counter 3034 counts down the cycle corresponding to the pedal pulse output from the pulse ratio calculator 3033 with a clock.
  • the down counter 3034 finishes down-counting the cycle equivalent to the pedal pulse
  • the down counter 3034 outputs the carry to the FIR filter 3035 as a pedal equivalent pulse.
  • the carry output by the down counter 3034 is input to the down counter 3034 as a load, and therefore, a new pedal pulse equivalent period output by the pulse ratio calculator 3033 is taken in and the count down starts.
  • the maximum allowable shift cycle of the FIR filter 3035 input to the minimum judging unit 3036 is set to a pedal pulse equivalent cycle corresponding to a significantly lower speed than the normal traveling speed, for example, 1 km / h.
  • the minimum judgment unit 3036 selectively passes the output from the pulse ratio calculator 3033 as it is.
  • a cycle corresponding to a pedal pulse corresponding to 1 km / h is selected and output, and a pedal equivalent pulse of 1 km / h or more is always output from the down counter 3034.
  • the FIR filter 3035 is prevented from being held or causing an abnormally large delay even when the vehicle is stopped or near a stop.
  • FIG. 16 shows a configuration example of the FIR filter 3035 according to this embodiment.
  • the FIR filter 3035 shown in FIG. 16 for example, when a pedal input torque value sampled for each pedal equivalent pulse is sequentially input from the left side, a shift register 30351 that shifts to the right for each pedal equivalent pulse, and the tap coefficient value of each tap.
  • the shift register 30351 shifts the value of each tap to the right for each pedal equivalent pulse and outputs the value of each tap to the multiplier 30352.
  • Each multiplier 30352 multiplies a preset tap coefficient.
  • the result is output to the adder 30353.
  • Adder 30353 adds all the values of multiplier 30352 and outputs the result to multiplier 30354.
  • the multiplication unit 30354 calculates the moving average by multiplying the addition result by 1/32. That is, the moving average for one cycle of the pedal input torque can be calculated according to the phase transition of the pedal input torque.
  • FIG. 17 shows another configuration example of the FIR filter 3035 according to this embodiment.
  • the FIR filter 3035 in FIG. 17 has a shift register 30355 that shifts to the right for each pedal equivalent pulse, and the tap coefficient value of each tap.
  • a multiplication unit 30356 that performs multiplication, an addition unit 30357, and a multiplication unit 30358 for dividing by a sum ⁇ i n i (n i is each tap coefficient) of tap coefficients.
  • the basic operation is the same as that shown in FIG. 16, but there is a portion where the tap coefficient is not “1”.
  • the range (that is, the window) of the pedal input torque cut by the shift register 30355 is determined by the pedal equivalent pulse generated as described above, but may deviate from one cycle of the pedal input torque for some reason. is there. For this reason, on both sides of the window, tap coefficients having values smaller than those of other parts are set in order to reduce the influence of the shift.
  • values such as 1/4, 2/4, and 3/4 are set from both ends of the window toward the center. This value can be set arbitrarily, and can be set to 1/5, 2/5, 3/5, 4/5. In this way, instead of changing the value of the tap coefficient linearly, a value along another curve (for example, a curve increasing in a saturated manner) may be adopted.
  • the weighted moving average for one cycle of the pedal input torque can be calculated according to the phase transition of the pedal input torque.
  • the smoothing rate determination unit 3014 may set the smoothing rate described above according to the assist ratio set from the operation panel 106.
  • the assist such as reverse phase pedal input torque is preferably . That is, it is preferable to increase the smoothing rate, that is, to approach +1 so that the total torque of the pedal depression force and the assist torque is flattened. Therefore, when the smoothing rate is changed according to the assist ratio, the smoothing rate may be set from the assist ratio according to a curve as shown in FIG. 18 or 19, for example. In the example of FIGS.
  • the horizontal axis represents the assist ratio
  • the vertical axis represents the smoothing rate.
  • the smoothing rate remains 0 for the assist ratio from 0 to 1, and the assist torque is kept flat.
  • the smoothing rate is linearly increased from 0 to 1 until the assist ratio becomes 2. Accordingly, when a lot of assist is required, the smoothing rate is changed so that the total torque of the pedal depression force and the assist torque is flattened.
  • FIG. 19 shows an example in which the smoothing rate increases linearly from 0 to 1 as the assist ratio increases, and the total torque of the pedal depression force and the assist torque is gradually increased according to the necessity of the assist. Is flattened.
  • the smoothing rate may be increased in a non-linear manner as the assist ratio increases.
  • FIG. 20 shows a configuration example for determining the assist ratio and the smoothing rate according to the vehicle speed as a configuration example for determining the assist torque value according to the vehicle speed.
  • an upper envelope detection unit 1221, a lower envelope detection unit 1222, and a parameter determination unit 1223 are added to the functional block diagram shown in FIG.
  • Upper envelope detection section 1221 detects an upper envelope of the vehicle speed having ripples, and outputs a vehicle speed value corresponding to the upper envelope to parameter determination section 1223.
  • Lower envelope detection section 1222 detects the lower envelope of the vehicle speed having ripples, and outputs a vehicle speed value corresponding to the lower envelope to parameter determination section 1223.
  • the parameter determination unit 1223 determines, for example, the assist ratio and the smoothing rate by the process described below, and outputs the determined assist ratio and the smoothing rate to the drive torque target calculation unit 1203.
  • the drive torque target calculation unit 1203 calculates an assist torque value using the output value from the parameter determination unit 1223 as the assist ratio and the smoothing rate in the functional block diagram shown in FIG. That is, in this case, the smoothing rate determining unit 3014 is not used.
  • FIG. 21 is a diagram showing the relationship between the vehicle speed (also called instantaneous vehicle speed) and the pedal phase. As shown by the curve s 4 , the phase transition of the pedal input torque is compared as being substantially constant in each case described below, but generally, the cycle of the pedal input torque becomes longer when climbing uphill. .
  • the vehicle speed is high and the ripple is small.
  • the vehicle speed is lower than when traveling on flat ground, and the ripple becomes a large curve. Furthermore, when climbing up a steep slope, the vehicle speed further decreases and the ripple increases.
  • the running state since the running state appears in the vehicle speed change, the running state can be estimated by appropriately extracting the vehicle speed change. Therefore, the assist ratio and the smoothing rate can be set according to the running state.
  • the lower envelope (also referred to as a low-speed envelope) of the vehicle speed waveform is detected and adopted as a feature of the vehicle speed change. It is also possible to do. Since the lower envelope is specified at the time of rowing, even if only the lower envelope is detected, it is possible to cope with it.
  • the lower envelope is an envelope connecting the minimum points of the vehicle speed ripple, as indicated by a dotted line s 5 in FIG. 22, and can be detected by a known method.
  • the lower envelope s 5 of the envelope connecting the minimum points of the vehicle speed ripple and the upper envelope s 6 of the envelope connecting the maximum points of the vehicle speed ripple are detected, For example, it can be adopted as a feature of the vehicle speed change by the ratio calculated by the lower envelope value / upper envelope value.
  • the parameter determination unit 1223 calculates the smoothing rate and assist ratio corresponding to the lower envelope value, for example, according to a curve as shown in FIG. Note that only the smoothing rate or the assist ratio may be employed. That is, only the assist ratio may be adopted. When only the assist ratio is employed, for example, a smoothing rate corresponding to the assist ratio may be employed with a curve as shown in FIGS. 18 and 19. Further, the assist ratio may be determined by another method and only the smoothing rate may be adopted.
  • the horizontal axis represents the lower envelope value
  • the vertical axis represents the assist ratio or the smoothing rate.
  • the smoothing rate and the assist ratio are increased more than at a high speed, and when the lower envelope value is increased, the smoothing rate and the assist ratio are gradually decreased to a certain extent (in the example of FIG. 24, about 7.5 km). / H) As the lower envelope value increases, it becomes a constant value.
  • the assist torque is increased during climbing, and the assist torque is constant during traveling on flat ground so that the total torque of the pedal depression force and the assist torque is horizontal as shown in FIG. So that it will drive.
  • the parameter determining unit 1223 calculates the smoothing rate and the assist ratio according to a curve as shown in FIG. 25, for example.
  • the horizontal axis represents the value of the lower envelope / upper envelope
  • the vertical axis represents the smoothing rate or the assist ratio.
  • a large assist is preferable when the lower envelope / upper envelope is a small value, and the assist can be lowered as it approaches 1, so the lower envelope / upper envelope Until the value reaches a certain value (for example, about 0.6), “2” is set for the assist ratio and “1” is set for the smoothing rate.
  • the assist ratio and the smoothing rate are gradually lowered, and when reaching, for example, about 0.9, the assist ratio and the smoothing rate become constant values again.
  • Such a curve is an example, and other curves may be adopted.
  • FIG. 26 shows a functional block diagram of the calculation unit 1021 in such a case.
  • the calculation unit 1021 includes a regenerative brake target torque calculation unit 11201, a regeneration validation unit 11202, a drive torque target calculation unit 11203, an assist validation unit 11204, an addition unit 11206, and a torque slew rate. It has a limiting unit 11255, an equivalent torque converting unit 11251, an adding unit 11252, a loop filter unit 11253, and a PWM code generating unit 11254.
  • the vehicle speed value from the vehicle speed input unit 1024 and the pedal torque value from the torque input unit 1027 are input to the drive torque target calculation unit 11203, and the assist torque value is calculated.
  • the calculation content of the drive torque target calculation unit 11203 is the same as that of the drive torque target calculation unit 1203.
  • the regenerative brake target torque calculation unit 11201 calculates a regenerative brake target torque value according to a preset curve, for example, according to the vehicle speed value from the vehicle speed input unit 1024.
  • This curve is a curve that has a reverse polarity to the vehicle speed value and represents a relationship that is less than half of the absolute value of the vehicle speed value (“less than half” includes, for example, about several percent exceeding “half”). In this way, regeneration can be performed with a certain degree of efficiency at any speed. This process is not the main point of the present embodiment, and will not be described further.
  • regenerative enabling unit 11202 when an input signal indicating that there is a brake is input from brake input unit 1028, regenerative enabling unit 11202 outputs the regenerative target torque value from regenerative brake target torque calculating unit 11201 to addition unit 11206. . Otherwise, 0 is output.
  • the assist validation unit 11204 when an input signal indicating no brake is input from the brake input unit 1028, the assist validation unit 11204 outputs the assist torque value from the drive torque target calculation unit 11203. Otherwise, 0 is output.
  • the adding unit 11206 inverts the polarity of the regeneration target torque value from the regeneration validation unit 11202 and outputs it, or outputs the assist torque value from the assist validation unit 11204 as it is.
  • the assist torque value and the regeneration target torque value are abbreviated as a target torque value.
  • the torque slew rate limiting unit 11255 performs a well-known slew rate limiting process on the target torque value from the adding unit 11206 and outputs the processing result to the adding unit 11252.
  • the equivalent torque conversion unit 11251 performs a process of converting a value corresponding to the motor current from the current detection unit 1023 into a torque equivalent value, and outputs the processing result to the addition unit 11252.
  • the adding unit 11252 subtracts the output from the equivalent torque converting unit 11251 from the output from the torque slew rate limiting unit 11255, and outputs the calculation result to the loop filter unit 11253.
  • the loop filter unit 11253 performs integration processing on the output from the addition unit 11252 and outputs the processing result to the PWM code generation unit 11254.
  • the PWM code generation unit 11254 multiplies the output from the loop filter unit 11253 by the battery voltage / reference voltage (for example, 24 V) from the AD input unit 1029 to generate a PWM code.
  • the PWM code is output to the motor drive timing generation unit 1026.
  • the present invention is not limited to this.
  • the functional block diagram described above is divided into functional blocks for convenience of explanation, and the actual circuit configuration may be different, and even when implemented by a program, it may not match the program module configuration.
  • a part of the arithmetic unit 1021 may be realized by a dedicated circuit, or the function as described above may be realized by the microprocessor executing a program.
  • the pedal input torque may be multiplied by the function f (x) of the missing rate x. is there.
  • the output of the wheel rotation interlocking LPF unit 3005 can be modified by multiplying the function g (x) of the defect rate x.

Landscapes

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Abstract

　本モータ駆動制御装置は、ペダル入力トルクの、複数時点における値を用いて平滑化処理を実施して第１平滑化トルク値を算出する平滑化処理部と、複数時点のうちペダル入力トルクの入力が不足している時点の割合を求める欠損率出力部と、ペダル入力トルクと、平滑化処理部により算出された第１平滑化トルク値とを、欠損率出力部の出力に応じて混合する演算処理を実施してアシストトルクを算出するアシストトルク算出部と、当該アシストトルク算出部により算出されたアシストトルクを用いてモータを駆動するための処理を実施する駆動処理部とを有する。

Description

モータ駆動制御装置
　本発明は、モータ駆動制御に関する。
　例えば電動アシスト自転車においては、ペダル踏力及び予め設定されているアシスト比に応じてモータを駆動する。単純な例では、ペダル踏力に対応するペダル入力トルクにペダル踏力に応じたアシスト比を乗じたアシストトルクを採用する場合もある。但し、高速走行時にアシストが法的に禁止される場合には、急にアシストが停止することを避けるため、所定の車速以上になると車速に応じてアシスト比を漸減させるような制御も行われている。
　図１に、単純にペダル踏力にアシスト比を乗じた場合のアシストトルクの時間変化を示す。図１において、点線はペダル入力トルクを表しており、実線は当該ペダル入力トルクにペダル踏力に応じたアシスト比を乗じたアシストトルクを表している。このようにペダル入力トルクは波打った形で入力されるため、ペダル踏力に応じたアシスト比を乗ずるだけでは、アシストトルク自体も波打った形になる。このような場合には、ペダル踏力が掛けられない時点でのアシストが弱くなるため、アシスト感が良くない。また、アシストトルクが一時的に大きくなるため、モータ駆動電流もピークが大きくなり、電気効率の視点からもロスの大きい駆動となる。
　なお、日本特許３９５５１５２号公報には、走行環境の変化や検出した人力駆動力の変動に速やかに追随適応して、常に最適な補助比率を決定して走行、駆動することができ、したがって車輌としての乗り心地においても操作者等に違和感を与えることなく、自然で滑らかな走行を行うことができるようにする技術が開示されている。具体的には、補助動力装置付き車輌の制御装置は、走行を行うための車輌走行部に対し、ペダルクランクの回転運動に応じて脈動する人力駆動力と補助動力駆動部からの補助動力とを与える補助動力装置付き車輌の制御装置において、人力駆動力を検出する検出部と、検出された人力駆動力が、補助動力を制限するときのしきい値以上となる期間における、人力駆動力による仕事量を算出する算出部と、しきい値以下となる時点以降において、検出した人力駆動力に応じた出力電流を、算出した仕事量に応じて増加補正して補助動力を得る補正部と、補正した補助動力を出力するように制御する制御部とを備える。このような制御では、漕ぎ出し時に大トルクが欲しい場合でも制限がかかってしまい、問題がある。
　また、特開平８－２９５２８５号公報には、登坂路等における走行性を向上させるための技術が開示されている。具体的には、ペダル踏力により車輪を駆動する人力駆動機構と、上記踏力の大きさに応じた補助駆動力を車輪に付与する補助駆動機構とを備え、上記ペダル踏力と補助駆動力との合力を車輪に供給するようにしたパワーアシスト車両の駆動装置を構成する場合に、上記ペダル踏力の周期ｔｎ（ｔ１～ｔ５）を検出する踏力周期検出部と、当該踏力周期ｔｎに補助駆動力の付与遅延時間（ｔｎ×定数Ｃ）を比例させる遅延時間制御部とを備える。この技術によれば、補助駆動力極大時が踏力極小時に近似するように、補助駆動力の付与を遅らせるようにしたので、踏力の谷間を補助駆動力で補うことにより平均化した一定の合力を供給できる。これにより合力の変動が抑制され、登坂路等を走行する場合の合力の谷による速度低下が小さくなり、安定した走行性が得られる。しかしながら、補助駆動力は遅延して加算されるので、漕ぎ出し時には対応できない。同様に、登坂等の補助が大きく必要な場合以外での対処を適切に行うことができない。
　さらに、日本特許第３３０１８１１号公報には、踏力に応じてモータ出力を制御する場合に、電池の放電可能な容量を増大させ電池寿命も長くする技術が開示されている。具体的には、人力駆動系と電気駆動系とを並列に設け、人力による踏力の変化に対応して電気駆動系の出力を制御する電動モータ付き自転車において、踏力を検出する踏力検出部と、ＣＰＵで形成され一定時間ｄｔごとに求めた踏力の一周期内の計測値に基づいて次の一周期間に亘って一定な電動モータの出力を決定するモータ出力演算部と、この求めたモータ出力を発生させる出力制御部とを備える。但し、一定時間毎に処理を行う場合には、揺れ動くペダル踏力周期に追従して適切な補助ができるわけではない。
日本特許第３３０１８１１号公報 特開平８－２９５２８５号公報 日本特許３９５５１５２号公報
　従って、本発明の目的は、電動アシスト自転車において漕ぎ出し時等に十分な補助を可能にする技術を提供することである。
　また、本発明の他の目的は、周期可変のトルク要求に追従して適切な目標トルクを算出するための技術を提供することである。
　本発明の第１の態様に係るモータ駆動制御装置は、（Ａ）ペダル入力トルクの、複数時点における値を用いて平滑化処理を実施して第１平滑化トルク値を算出する平滑化処理部と、（Ｂ）複数時点のうちペダル入力トルクの入力が不足している時点の割合を求める欠損率出力部と、（Ｃ）ペダル入力トルクと、平滑化処理部により算出された第１平滑化トルク値とを、欠損率出力部の出力に応じて混合する演算処理を実施してアシストトルクを算出するアシストトルク算出部と、（Ｄ）アシストトルク算出部により算出されたアシストトルクを用いてモータを駆動するための処理を実施する駆動処理部とを有する。
　上記割合は漕ぎ出し時等において高い値となり、結果としてペダル入力トルクが大きな割合で第１平滑化トルク値に加算されるので、漕ぎ出し時等に十分な補助が可能となる。
　また、上で述べた平滑化処理部が、可変周期の前記ペダル入力トルクの１周期（１周期に加えおおよそ１周期の場合を含む）に相当する可変期間内の前記複数時点における前記ペダル入力トルクの値の移動平均又は加重移動平均を前記第１平滑化トルク値として算出するフィルタを含むようにしても良い。このようにすれば、可変周期のペダル入力トルクに適切に追従して適切な平滑化トルク値が算出されるようになる。
　さらに、上で述べたフィルタが、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタである場合がある。この場合、可変期間の両端部分に対応する、ＦＩＲフィルタのタップ係数の値が、可変期間の他の部分に対応するタップ係数の値へ滑らかに変化するように設定されている場合もある。例えば、ペダル入力トルクへの同期が多少ずれている場合でも適切な第１平滑化トルク値が算出される。
　さらに、上で述べたアシストトルク算出部が、第１平滑化トルク値と補正値との加算結果である第２平滑化トルク値とペダル入力トルクの値とを正又は負の任意の係数値で重み付け加算するトルク加算部をさらに有するようにしても良い。このようなトルク加算部を導入することによって、様々な状況に応じて適切なアシストトルク値を算出することができるようになる。
　また、上で述べたアシストトルク算出部が、第１平滑化トルク値と補正値との加算結果である第２平滑化トルク値からペダル入力トルクの値を減算して第１のトルク値を算出し、第１のトルク値に正又は負の任意の平滑係数値を乗じた上で第２平滑化トルク値を加算するトルク加算部をさらに有するようにしてもよい。このような実装方法を採用することでも、様々な状況に応じて適切なアシストトルク値を算出することができるようになる。
　なお、設定されるアシスト比の上昇に連動して平滑係数値が大きくなるように設定されている場合もある。
　本発明の第２の態様に係るモータ駆動制御装置は、（Ａ）可変周期のトルク要求の１周期に相当する期間におけるトルク要求の移動平均又は加重移動平均を算出する平滑化処理部と、（Ｂ）平滑化処理部の処理結果とトルク要求とを用いた演算処理を実施してトルク要求に対応する目標トルクを算出する算出部と、（Ｃ）算出部により算出された目標トルクを用いてモータを駆動するための処理を実施する駆動処理部とを有する。
　可変周期のトルク要求の位相推移に従って当該トルク要求を適切に平滑化しつつ、さらにトルク要求を用いて目標トルクを算出することで、トルク要求に対して適切なモータ駆動を行うことができるようになる。なお、平滑化処理部は、モータの回転に応じて生成されるパルス信号に応じてトルク要求のサンプリングタイミングを変化させる場合もある。
　なお、上で述べた平滑化処理部が、ＦＩＲフィルタである場合もある。この場合、上記期間の両端部分に対応する、ＦＩＲフィルタのタップ係数の値が、上記期間の他の部分に対応するタップ係数の値へ滑らかに変化するように設定されている場合もある。可変周期のトルク要求の位相推移に完全に従うことができない場合においても、適切に平滑化することができるようになる。
　さらに、上で述べた平滑化処理部が、ＦＩＲフィルタである場合もある。この場合、上で述べた算出部が、ＦＩＲフィルタに入力されたトルク要求の値が０となっている割合を算出する欠損割合算出部と、ＦＩＲフィルタの出力と、トルク要求の値とを、上記割合に応じて混合して平滑化トルク値を算出する平滑化トルク値算出部とを有するようにしてもよい。このようにすれば、漕ぎ始めのようにトルク要求がまだ入力されていないような状態においてもトルク要求が大きい場合には、十分に大きな目標トルクが出力されるようになる。
　また、上で述べた算出部が、平滑化処理部の処理結果とトルク要求の値とを正又は負の任意の係数値で重み付け加算するトルク加算部をさらに有するようにしてもよい。このようにすれば、様々な状況に応じて適切な目標トルクを設定できるようになる。
　また、上で述べた算出部が、平滑化処理部の処理結果からトルク要求の値を減算して第１のトルク値を算出し、第１のトルク値に正又は負の任意の平滑係数値を乗じた上で平滑化トルク値又は平滑化トルク値の所定数倍された値を加算するトルク加算部をさらに有するようにしてもよい。このような実装方法でも、様々な状況に応じて適切な目標トルクを設定できる。
　さらに、第２の態様に係るモータ駆動制御装置は、時間変化する車速の下側エンベロープを検出する検出部と、検出部によって検出された下側エンベロープの値に応じて、上記係数値を決定する決定部とをさらに有するようにしてもよい。車速の下側エンベロープの高低によって走行状態を把握できるため、それによって係数値を決定すれば、状況に応じた適切な目標トルクを算出することができるようになる。
　さらに、第２の態様に係るモータ駆動制御装置は、時間変化する車速の下側エンベロープ及び上側エンベロープを検出する検出部と、検出部によって検出された下側エンベロープの値及び上側エンベロープの値に応じて、上で述べた係数値を決定する決定部とをさらに有するようにしてもよい。下側エンベロープだけではなく上側エンベロープをも用いればさらに適切に状況を把握でき、それに応じた適切な目標トルクを算出することができるようになる。
　また、第２の態様に係るモータ駆動制御装置は、時間変化する車速の下側エンベロープを検出する検出部と、検出部によって検出された下側エンベロープの値に応じて、上記平滑係数値と上記所定数との少なくともいずれかを検定する決定部とをさらに有するようにしてもよい。
　さらに、第２の態様に係るモータ駆動制御装置は、時間変化する車速の下側エンベロープ及び上側エンベロープを検出する検出部と、検出部によって検出された下側エンベロープの値及び上側エンベロープの値に応じて、平滑係数値と所定数の少なくともいずれかを決定する決定部とをさらに有するようにしてもよい。
　なお、上で述べたような処理をマイクロプロセッサに実施させるためのプログラムを作成することができ、当該プログラムは、例えばフレキシブル・ディスク、ＣＤ－ＲＯＭなどの光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ（例えばＲＯＭ）、ハードディスク等のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体又は記憶装置に格納される。なお、処理途中のデータについては、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶装置に一時保管される。
　本発明によれば、電動アシスト自転車において漕ぎ出し時等に十分な補助が可能になる。
　また、本発明の他の側面によれば、周期可変のトルク要求に追従して適切な目標トルクを算出できるようになる。
図１は、従来技術を説明するための図である。 図２は、電動アシスト自転車の一例を示す図である。 図３は、モータ駆動制御器に関連する機能ブロック図である。 図４（ａ）乃至（ｌ）は、モータ駆動の基本動作を説明するための波形図である。 図５は、演算部の機能ブロック図である。 図６は、駆動トルク目標演算部の機能ブロック図である。 図７は、平滑化処理を説明するための図である。 図８は、平滑化処理を説明するための図である。 図９は、駆動トルク目標演算部での演算を説明するための波形図である。 図１０は、駆動トルク目標演算部での演算を説明するための波形図である。 図１１は、平滑率を説明するための図である。 図１２は、平滑率を説明するための図である。 図１３は、平滑率を説明するための図である。 図１４は、平滑率を説明するための図である。 図１５は、車輪回転連動ＬＰＦ部の機能ブロック図である。 図１６は、ＦＩＲフィルタの構成例を示す図である。 図１７は、ＦＩＲフィルタの他の構成例を示す図である。 図１８は、アシスト比に応じた平滑率の設定を行う例を示す図である。 図１９は、アシスト比に応じた平滑率の設定を行う他の例を示す図である。 図２０は、車速に応じてアシストトルク値を決定するための一例を示す図である。 図２１は、車速とペダル位相の関係を表す図である。 図２２は、下側エンベロープの検出を説明するための図である。 図２３は、下側エンベロープ及び上側エンベロープの検出を説明するための図である。 図２４は、パラメータ決定方法を説明するための図である。 図２５は、パラメータ決定方法を説明するための図である。 図２６は、他の実施の形態を説明するための機能ブロック図である。
　図２は、本実施の形態における電動アシスト自転車の一例を示す外観図である。この電動アシスト自転車１はクランク軸と後輪がチェーンを介して連結されている一般的な後輪駆動型のものであり、モータ駆動装置が搭載されている。モータ駆動装置は、二次電池１０１と、モータ駆動制御器１０２と、トルクセンサ１０３と、ブレーキセンサ１０４と、モータ１０５と、操作パネル１０６とを有する。
　二次電池１０１は、例えば供給最大電圧（満充電時の電圧）が２４Ｖのリチウムイオン二次電池であるが、他種の電池、例えばリチウムイオンポリマー二次電池、ニッケル水素蓄電池などであっても良い。
　トルクセンサ１０３は、クランク軸に取付けられたホイールに設けられており、搭乗者によるペダルの踏力を検出し、この検出結果をモータ駆動制御器１０２に出力する。
　ブレーキセンサ１０４は、磁石と周知のリードスイッチとから構成されている。磁石は、ブレーキレバーを固定するとともにブレーキワイヤーが送通される筐体内において、ブレーキレバーに連結されたブレーキワイヤーに固定されている。ブレーキレバーは手で握られたときにリードスイッチをオン状態にするようになっている。また、リードスイッチは筐体内に固定されている。このリードスイッチの導通信号はモータ駆動制御器１０２に送られる。
　モータ１０５は、例えば周知の三相直流ブラシレスモータであり、例えば電動アシスト自転車１の前輪に装着されている。モータ１０５は、前輪を回転させるとともに、前輪の回転に応じてローターが回転するように、ローターが前輪に連結されている。さらに、モータ１０５はホール素子等の回転センサを備えてローターの回転情報（すなわちホール信号）をモータ駆動制御器１０２に出力する。
　操作パネル１０６は、例えばアシストの有無に関する指示入力をユーザから受け付けて、当該指示入力をモータ駆動制御器１０２に出力する。なお、操作パネル１０６は、アシスト比の設定入力をユーザから受け付けて、当該設定入力をモータ駆動制御器１０２に出力するようにしても良い。
　このような電動アシスト自転車１のモータ駆動制御器１０２に関連する構成を図３に示す。モータ駆動制御器１０２は、制御器１０２０と、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）ブリッジ１０３０とを有する。ＦＥＴブリッジ１０３０には、モータ１０５のＵ相についてのスイッチングを行うハイサイドＦＥＴ（Ｓuh）及びローサイドＦＥＴ（Ｓul）と、モータ１０５のＶ相についてのスイッチングを行うハイサイドＦＥＴ（Ｓvh）及びローサイドＦＥＴ（Ｓvl）と、モータ１０５のＷ相についてのスイッチングを行うハイサイドＦＥＴ（Ｓwh）及びローサイドＦＥＴ（Ｓwl）とを含む。このＦＥＴブリッジ１０３０は、コンプリメンタリ型スイッチングアンプの一部を構成している。また、ＦＥＴブリッジ１０３０には、この温度を測定するためサーミスタ１０８が設けられている。
　また、制御器１０２０は、演算部１０２１と、温度入力部１０２２と、電流検出部１０２３と、車速入力部１０２４と、可変遅延回路１０２５と、モータ駆動タイミング生成部１０２６と、トルク入力部１０２７と、ブレーキ入力部１０２８と、ＡＤ入力部１０２９とを有する。
　演算部１０２１は、操作パネル１０６からの入力（例えばオン／オフ及び動作モード（例えばアシスト比））、温度入力部１０２２からの入力、電流検出部１０２３からの入力、車速入力部１０２４からの入力、トルク入力部１０２７からの入力、ブレーキ入力部１０２８からの入力、ＡＤ入力部１０２９からの入力を用いて以下で述べる演算を行う。続いて、モータ駆動タイミング生成部１０２６及び可変遅延回路１０２５に対して出力する。なお、演算部１０２１は、メモリ１０２１１を有しており、メモリ１０２１１は、演算に用いる各種データ及び処理途中のデータ等を格納する。さらに、演算部１０２１は、プログラムをプロセッサが実行することによって実現される場合もあり、この場合には当該プログラムがメモリ１０２１１に記録されている場合もある。
　温度入力部１０２２は、サーミスタ１０８からの入力をディジタル化して演算部１０２１に出力する。電流検出部１０２３は、ＦＥＴブリッジ１０３０内のＦＥＴに流れる電流を検出する検出抵抗１０７で、電流に対応する電圧値をディジタル化して演算部１０２１に出力する。車速入力部１０２４は、モータ１０５が出力するホール信号から現在車速を算出して、演算部１０２１に出力する。トルク入力部１０２７は、トルクセンサ１０３からの踏力に相当する信号をディジタル化して演算部１０２１に出力する。ブレーキ入力部１０２８は、ブレーキセンサ１０４からのブレーキ力に相当する信号をディジタル化して演算部１０２１に出力する。ＡＤ（Analog-Digital）入力部１０２９は、二次電池１０１からの出力電圧をディジタル化して演算部１０２１に出力する。また、メモリ１０２１１は、演算部１０２１とは別に設けられる場合もある。
　演算部１０２１は、演算結果として進角値を可変遅延回路１０２５に出力する。可変遅延回路１０２５は、演算部１０２１から受け取った進角値に基づきホール信号の位相を調整してモータ駆動タイミング生成部１０２６に出力する。演算部１０２１は、演算結果として例えばＰＷＭのデューティー比に相当するＰＷＭ（Pulse Width Modulation）コードをモータ駆動タイミング生成部１０２６に出力する。モータ駆動タイミング生成部１０２６は、可変遅延回路１０２５からの調整後のホール信号と演算部１０２１からのＰＷＭコードとに基づいて、ＦＥＴブリッジ１０３０に含まれる各ＦＥＴに対するスイッチング信号を生成して出力する。
　図４（ａ）乃至（ｌ）を用いて図３に示した構成によるモータ駆動の基本動作を説明する。図４（ａ）はモータ１０５が出力したＵ相のホール信号ＨＵを表し、図４（ｂ）はモータ１０５が出力したＶ相のホール信号ＨＶを表し、図４（ｃ）はモータ１０５が出力したＷ相のホール信号ＨＷを表す。このように、ホール信号はモータの回転位相を表している。なお、ここでは回転位相を連続値として得られるわけではないが、他のセンサ等により得られるようにしてもよい。以下でも述べるように、本実施の形態では、モータ１０５のホール素子を、ホール信号が図４で示すように若干進んだ位相で出力されるよう設置して、可変遅延回路１０２５で調整可能なようにしている。従って、図４（ｄ）に示すようなＵ相の調整後ホール信号ＨＵ＿Ｉｎが可変遅延回路１０２５からモータ駆動タイミング生成部１０２６に出力され、図４（ｅ）に示すようなＶ相の調整後ホール信号ＨＶ＿Ｉｎが可変遅延回路１０２５からモータ駆動タイミング生成部１０２６に出力され、図４（ｆ）に示すようなＷ相の調整後ホール信号ＨＷ＿Ｉｎが可変遅延回路１０２５からモータ駆動タイミング生成部１０２６に出力される。
　なお、ホール信号１周期を電気角３６０度として、６つのフェーズに分けられる。
　また、図４（ｇ）乃至（ｉ）に示すように、Ｕ相の端子にMotor_U逆起電力、Ｖ相の端子にMotor_V逆起電力、Ｗ相の端子にMotor_W逆起電力という逆起電力電圧が発生する。このようなモータ逆起電力電圧に位相を合わせて駆動電圧を与えモータ１０５を駆動するためには、図４（ｊ）乃至（ｌ）に示すようなスイッチング信号をＦＥＴブリッジ１０３０の各ＦＥＴのゲートに出力する。図４（ｊ）のＵ＿ＨＳはＵ相のハイサイドＦＥＴ（Ｓuh）のゲート信号を表しており、Ｕ＿ＬＳはＵ相のローサイドＦＥＴ（Ｓul）のゲート信号を表している。ＰＷＭ及び「／ＰＷＭ」は、演算部１０２１の演算結果であるＰＷＭコードに応じたデューティー比でオン／オフする期間を表しており、コンプリメンタリ型であるからＰＷＭがオンであれば／ＰＷＭはオフとなり、ＰＷＭがオフであれば／ＰＷＭはオンとなる。ローサイドＦＥＴ（Ｓul）の「Ｏｎ」の区間は、常にオンとなる。図４（ｋ）のＶ＿ＨＳはＶ相のハイサイドＦＥＴ（Ｓvh）のゲート信号を表しており、Ｖ＿ＬＳはＶ相のローサイドＦＥＴ（Ｓvl）のゲート信号を表している。記号の意味は図４（ｊ）と同じである。さらに、図４（ｌ）のＷ＿ＨＳはＷ相のハイサイドＦＥＴ（Ｓwh）のゲート信号を表しており、Ｗ＿ＬＳはＷ相のローサイドＦＥＴ（Ｓwl）のゲート信号を表している。記号の意味は図４（ｊ）と同じである。
　このようにＵ相のＦＥＴ（Ｓuh及びＳul）は、フェーズ１及び２でＰＷＭのスイッチングを行い、Ｕ相のローサイドＦＥＴ（Ｓul）は、フェーズ４及び５でオンになる。また、Ｖ相のＦＥＴ（Ｓvh及びＳvl）は、フェーズ３及び４でＰＷＭのスイッチングを行い、Ｖ相のローサイドＦＥＴ（Ｓvl）は、フェーズ６及び１でオンになる。さらに、Ｗ相のＦＥＴ（Ｓwh及びＳwl）は、フェーズ５及び６でＰＷＭのスイッチングを行い、Ｗ相のローサイドＦＥＴ（Ｓwl）は、フェーズ２及び３でオンになる。
　このような信号を出力してデューティー比を適切に制御すれば、モータ１０５を所望のトルクで駆動できるようになる。
　次に、演算部１０２１の機能ブロック図を図５に示す。演算部１０２１は、回生ブレーキ目標トルク演算部１２０１と、回生有効化部１２０２と、駆動トルク目標演算部１２０３と、アシスト有効化部１２０４と、加算部１２０６と、第１デューティー比換算部１２１１と、トルクスルーレート制限部１２１２と、第２デューティー比換算部１２１３と、速度スルーレート制限部１２１５と、加算部１２１６と、ＰＷＭコード生成部１２１７とを有する。
　車速入力部１０２４からの車速値及びトルク入力部１０２７からのペダルトルク値は、駆動トルク目標演算部１２０３に入力され、アシストトルク値が算出される。駆動トルク目標演算部１２０３の演算内容は、以下で詳しく述べる。
　また、回生ブレーキ目標トルク演算部１２０１は、車速入力部１０２４からの車速値に応じて、例えば予め設定されているカーブに従った回生ブレーキ目標トルク値を算出する。このカーブは、車速値とは逆極性で且つ車速値の絶対値の半分以下（「半分以下」は例えば数％程度「半分」を上回る場合も含む）となるような関係を表すカーブである。このようにすればどのような速度であってもある程度の効率で回生を行うことができるようになる。なお、この処理については、本実施の形態の主旨ではないので、これ以上述べない。
　本実施の形態では、ブレーキ入力部１０２８からブレーキ有りを表す入力信号が入力されると、回生有効化部１２０２は、回生ブレーキ目標トルク演算部１２０１からの回生目標トルク値を加算部１２０６に出力する。それ以外の場合には、０を出力する。一方、ブレーキ入力部１０２８からブレーキ無しを表す入力信号が入力されると、アシスト有効化部１２０４は、駆動トルク目標演算部１２０３からのアシストトルク値を出力する。それ以外の場合には、０を出力する。
　加算部１２０６は、回生有効化部１２０２からの回生目標トルク値の極性を反転して出力するか、アシスト有効化部１２０４からのアシストトルク値をそのまま出力する。以下、説明を簡略化するため、アシストトルク値及び回生目標トルク値を目標トルク値と略称するものとする。
　第１デューティー比換算部１２１１は、加算部１２０６からの目標トルク値に対して、換算係数ｄtを乗じてトルクデューティーコードを算出し、トルクスルーレート制限部１２１２に出力する。トルクスルーレート制限部１２１２は、第１デューティー比換算部１２１１からの出力に対してよく知られたスルーレート制限処理を実施して、処理結果を加算部１２１６に出力する。
　また、第２デューティー比換算部１２１３は、車速値に対して換算係数ｄsを乗じて車速デューティーコードを算出し、速度スルーレート制限部１２１５に出力する。速度スルーレート制限部１２１５は、第２デューティー比換算部１２１３からの出力に対してよく知られたスルーレート制限処理を実施して、処理結果を加算部１２１６に出力する。
　加算部１２１６は、トルクスルーレート制御部１２１２からのトルクデューティーコードと速度スルーレート制限部１２１５からの車速デューティーコードとを加算してデューティーコードを算出し、ＰＷＭコード生成部１２１７に出力する。ＰＷＭコード生成部１２１７は、デューティーコードに対して、ＡＤ入力部１０２９からのバッテリ電圧／基準電圧（例えば２４Ｖ）を乗じてＰＷＭコードを生成する。ＰＷＭコードは、モータ駆動タイミング生成部１０２６に出力される。
　本実施の形態に係る駆動トルク目標演算部１２０３は、例えば図６に示すような機能を有する。すなわち、駆動トルク目標演算部１２０３は、ゼロ検出部３００１と、停止検出部３００２と、欠損率出力部３００３と、初期補正部３００４と、車輪回転連動ＬＰＦ（Low Pass Filter）部３００５と、加算部３００６と、加算部３００７と、逆リップルトルク処理部３００８と、平滑済トルク処理部３００９と、加算部３０１０と、変速処理部３０１１と、アシスト比上限ディレーティング部３０１２と、制限済アシスト比出力部３０１３と、平滑率決定部３０１４とを有する。
　ゼロ検出部３００１は、トルク入力部１０２７からのペダル入力トルク値に０が出現するとオンになる検出信号を欠損率出力部３００３に出力し、０以外が出現するとオフとなる検出信号を欠損率出力部３００３に出力する。また、停止検出部３００２は、車速入力部１０２４からの車速値から電動アシスト自転車１が停止したか判断し、停止したと判断した場合には停止信号を欠損率出力部３００３に出力する。
　欠損率出力部３００３は、カウンタを有しており、ゼロ検出部３００１からオンである検出信号を受信すると、当該カウンタのカウント値を１アップさせ、ゼロ検出部３００１からオフである検出信号を受信すると、カウンタのカウント値を１ダウンさせる。さらに、欠損率出力部３００３は、停止信号を停止検出部３００２から受信すると、カウンタに「３２」をロードする。そして、カウンタ値を「３２」で除することによって欠損率を算出し、初期補正部３００４に出力する。なお、「３２」は、ペダル入力トルクの１周期分（ペダルの半回転分に相当）のサンプル数であり、一例であって他の値であってもよい。
　初期補正部３００４は、ペダル入力トルク値に対して、欠損率出力部３００３からの欠損率を乗じて初期補正トルク値を算出して、加算部３００６に出力する。
　さらに、車輪回転連動ＬＰＦ部３００５は、ペダル入力トルク値ｔ0に対して平滑化処理を実施する。平滑化処理については、様々なやり方があるが、可変周期のペダル入力トルクの１周期に相当する可変期間におけるペダル入力トルクの移動平均又は加重移動平均を採用する。車輪回転連動ＬＰＦ部３００５では、例えば図７に曲線ａで示すようなペダル入力トルクが安定的に入力される場合には、このペダル入力トルクの１周期Ｔ1を３２等分したタイミングにおけるペダル入力トルク値について移動平均又は加重移動平均を算出する。また、図８に曲線ｂで示すようなペダル入力トルクが安定的に入力される場合には、このペダル入力トルクの１周期Ｔ2（＞Ｔ1）を３２等分したタイミングにおけるペダル入力トルク値について移動平均又は加重移動平均を算出する。このようにペダル入力トルクは、ユーザの漕ぎ方によって周期が可変であるから、これに追従してサンプリング周期を伸縮させる。この車輪回転連動ＬＰＦ部３００５の詳細な構成については、後に述べる。
　加算部３００６は、初期補正部３００４からの初期補正値ｔ2と車輪回転連動ＬＰＦ部３００５からの平滑化値ｔ1とを加算して、補正済み平滑化値ｔ3を出力する。また、加算部３００７は、ペダル入力トルク値ｔ0を補正済み平滑化値ｔ3から差し引く演算を実施することで、逆リップルトルク値ｔ4を算出し、逆リップルトルク処理部３００８に出力する。逆リップルトルク処理部３００８は、平滑率決定部３０１４が出力する平滑率α1を、逆リップルトルク値ｔ4に対して乗じて、調整済み逆リップルトルク値ｔ5を算出する。平滑率α1は、正又は負の値に設定可能である。
　一方、アシスト比上限ディレーティング部３０１２は、車速値に応じてアシスト比を制限するための処理を実施する。例えば、（２４ｋｍ／ｈ－車速値）／７を算出する。さらに、制限済アシスト比出力部３０１３は、アシスト比上限ディレーティング部３０１２からの出力値と、予め設定されている又は操作パネル１０６などから設定されるアシスト比（例えば０から２の値）とを比較していずれか小さい値を出力する。
　平滑済トルク処理部３００９は、加算部３００６からの補正済み平滑化値ｔ3に対して、制限済アシスト比出力部３０１３からの出力値α2を乗じて、調整済み平滑化値ｔ6を算出する。
　加算部３０１０は、逆リップルトルク処理部３００８からの調整済み逆リップルトルク値ｔ5と、平滑済トルク処理部３００９からの調整済み平滑化値ｔ6とを加算して、変速処理部３０１１に出力する。変速処理部３０１１は、予め設定されている変速比で加算部３０１０の出力ｔ7を除することで、アシストトルク値を算出する。なお、現在の変速比をセンサ等で取得できる場合には、その値を用いるようにしてもよい。
　上で述べたことを整理すると以下のようになる。
補正済み平滑化値ｔ3＝平滑化値ｔ1＋初期補正値ｔ2
逆リップルトルク値ｔ4＝補正済み平滑化値ｔ3－ペダル入力トルクｔ0
調整済み逆リップルトルク値ｔ5＝逆リップルトルク値ｔ4×α1
調整済み平滑化値ｔ6＝補正済み平滑化値ｔ3×α2
ｔ7＝ｔ5＋ｔ6
　駆動トルク目標演算部１２０３の演算内容を説明する波形を模式的に示すと、図９及び図１０に示すようになる。図９の横軸は時間を表しており、縦軸は直線ｃ1以外についてはトルク値、直線ｃ1については欠損率を表している。直線ｃ1は、欠損率を表しており、初期的には１００％であり、電動アシスト自転車１が走行し始めると徐々に０％まで下がる。これに対して、ペダル入力トルクは、曲線ｃ2で表されており、波打つ形の曲線である。初期補正部３００４は、上でも述べたように欠損率をペダル入力トルクｔ0に乗じて曲線ｃ3に示すような初期補正値ｔ2を算出する。欠損率が０％になれば初期補正値ｔ2も０になるので、その様子が示されている。また、車輪回転連動ＬＰＦ部３００５からの出力である平滑化値ｔ1は、曲線ｃ6で表される。従って、補正済み平滑化値ｔ3は、平滑化値ｔ1＋初期補正値ｔ2であって、曲線ｃ5となる。一方、逆リップルトルク値ｔ4は、補正済み平滑化値ｔ3－ペダル入力トルクｔ0であるから、曲線ｃ4で表されるようになる。すなわち、ペダル入力トルクの逆極性のＡＣ成分を示している。
　また、図１０を用いて逆リップルトルク処理部３００８及び加算部３０１０の演算について説明する。なお、ここでは説明を簡単にするためにα2＝１であるものとする。図１０の横軸は時間を表し、図１０の縦軸はトルク値を表す。図１０において曲線ｄ1は、図９の曲線ｃ5と同じであり、逆リップルトルク値ｔ4に乗じられる平滑率α1＝０となっており、調整済み平滑化値ｔ6がアシストトルク値となっていることが分かる。このような曲線ｄ1をアシストトルク値として用いれば、ほぼ同じようなトルクがモータ１０５によって出力されるようになる。
　モータ１０５による平均アシストパワーは同じ速度で進行中はトルクリップルによらず平均駆動トルク、すなわち平均モータ駆動電流に比例する。しかしながら、消費電力は電流の実効値に比例し、リップルすなわちＡＣ成分が有ると、その分はモータコイル抵抗に消費されてロスが増えるが、アシストパワー出力としてはリップル分は差し引きゼロで機械出力に寄与しない。そのためモータはリップルトルクを出さずに平均的にＤＣトルクが出るように駆動された時が最も平均効率が高いため、曲線ｄ1のようなアシストトルク値でモータを駆動することが効率的である。
　一方、平滑率α1＝－１であるとすると、調整済み平滑化値ｔ6から逆リップルトルク値ｔ4を差し引くことになるため、曲線ｄ3で示すように、元のペダル入力トルクｔ0と同様なアシストトルク値となる。さらに、平滑率α1＝＋１であるとすると、調整済み平滑化値ｔ6に逆リップルトルク値ｔ4を加算することになるため、初期的なトルク値が大きいまま、調整済み平滑化値ｔ6にペダル入力トルクｔ0とは逆極性のリップルが乗せられたような曲線ｄ2が得られるようになる。
　このように平滑率α1を適切に設定することで、様々なアシストトルク値を出力することができるようになる。
　なお、上で述べた演算は一例であって、ペダル入力トルクと補正済み平滑化値とを任意の係数（正又は負）で重み付け加算するトルク混合部を設けることによって、上で述べたのと同様の結果を得ることができる。
　例えば図１０の曲線ｄ1のような平坦化されたアシストトルク値が算出されれば、通常走行時には、ペダル下死点における踏力不足も補われ、またモータピーク電力も抑制されるので好ましい。図１１に模式的に示せば、アシストトルク値が直線ｆ2で示され、ペダル踏力が曲線ｆ1に示されるような場合、電動アシスト自転車１全体では、図１２に示すようなトルク出力となる。すなわち、アシストトルク値分だけペダル踏力のカーブが上方にシフトしたような曲線ｆ3が得られるようになる。このようにすれば、強く漕いだ点ではその分のトルクは出ており、人が漕いでいるという感覚が維持されている。従って、人の感覚及びモータ効率としても好ましいアシストが可能となっている。
　一方、登坂時には、例えば図１３に示すようなアシストトルク値を生成することが好ましい。図１３においては、ペダル踏力ｇ1に対して、図１０における曲線ｄ2のようなアシストトルク値ｇ2を生成する。そして、図１４に示すように、ペダル踏力ｇ1とアシストトルク値ｇ2とが加算されると、平坦の直線ｇ3が、電動アシスト自転車１全体としてのトルク出力となる。登坂時では、非常に大きなトルクが必要とされるが、法規制からも入力されるペダル踏力以上のモータ出力を行うことはできない。そこで、その入力されたペダル踏力に応じたアシストトルクを、人の力が一番入らない下死点に有効に割り振ることにより、全体として平坦なトルク出力が得られる。そうすれば、登坂時にペダル下死点で止まりそうな状態であっても、アシストによりスムーズに走行することができるようになる。
　このように、登坂時には、ペダル踏力とアシストトルクとの合計での駆動トルクにリップルがあると、重力により坂を引き戻そうとする力が後方向きに加わるため、トルクリップルと共に速度リップルが生じる。そのためトルクリップルがあるとリップルが無い場合に比べて平均で同じ駆動を行っても最低速度は遅くなる。最低速度が下がると自転車の場合はハンドルの安定度も下がり、またペダルもペダル下死点近くに長くとどまり、非常に漕ぎにくくなるため、疲れてしまう。そこで、ペダル下死点近くのトルクを上げるために図１３の曲線ｇ2のように波打つようなアシストトルク値を出力することになるが、この方がアシスト量が少なくても済むようになり、モータにかかる電力負担もかえって軽減される。このように、登坂時のような場合には、合計トルクのリップルを平滑化する方が、人間にとってもモータ及び電池にとっても好ましい。
　次に、車輪回転連動ＬＰＦ部３００５の詳細を図１５を用いて説明する。車輪回転連動ＬＰＦ部３００５は、カウンタ３０３１と、レジスタ３０３２と、パルス比演算器３０３３と、ダウンカウンタ３０３４と、ＦＩＲフィルタ３０３５と、最小判断部３０３６とを有する。
　モータ１０５からのホール信号の例えば立ち上がりでカウンタ３０３１は、クロックＣＬＫのカウントを開始し、次の立ち上がりまでのクロックをカウントし、カウント値をレジスタ３０３２に出力する。また、レジスタ３０３２は、前回カウンタ３０３１が出力したカウント値を保持しており、ホール信号の例えば立ち上がりで前回カウント値をパルス比演算器３０３３に出力し、カウンタ３０３１からの出力値を保存する。
　本実施の形態では、ペダル入力トルク２周期について６４パルス、１周期で３２パルスを生成する。一方、車輪の回転数は、ペダル回転数×変速比ｇとなっており、さらに車輪１回転でモータは２０回転する。モータ１回転でホール信号は４パルス（ホールパルス）であるから、ペダル１回転でｇ×２０×４＝８０ｇホールパルスとなる。従って、生成すべきペダルパルス周波数は、６４／８０ｇホールパルス周波数となる。また、ペダルパルス周期は、８０ｇ／６４ホールパルス周期となる。カウンタ３０３１では、ホールパルス周期がカウントされることになるので、パルス比演算器３０３３が、カウント値を８０ｇ／６４倍すれば、ペダルパルス周期が得られることになる。なお、現在の変速比をセンサ等で取得できる場合には、その値を用いるようにしてもよい。
　パルス比演算器３０３３は、上で述べたように、カウンタ値を８０ｇ／６４倍して、最小判断部３０３６は、パルス比演算器３０３３からの出力と、予め設定されている、ＦＩＲフィルタ３０３５の許容最長シフト周期とを比較して、いずれか小さい方をダウンカウンタ３０３４に出力する。そして、ダウンカウンタ３０３４は、パルス比演算器３０３３から出力されたペダルパルス相当周期をクロックでダウンカウントしてゆく。ダウンカウンタ３０３４は、ペダルパルス相当周期をダウンカウントし終わると、キャリーをペダル相当パルスとしてＦＩＲフィルタ３０３５に出力する。また、ダウンカウンタ３０３４が出力したキャリーは、ロードとしてダウンカウンタ３０３４に入力されるので、新たにパルス比演算器３０３３が出力したペダルパルス相当周期を取り込み、ダウンカウントし始める。
　なお、最小判断部３０３６に入力されている、ＦＩＲフィルタ３０３５の許容最長シフト周期は、通常走行速度より著しく低速、例えば時速１ｋｍに相当する、ペダルパルス相当周期が設定される。通常それより速く走行中は最小判断部３０３６はパルス比演算器３０３３からの出力をそのまま選択通過させる。しかし、時速１ｋｍ以下の低速の場合は、その時速１ｋｍ相当のペダルパルス相当周期を選択出力し、ダウンカウンタ３０３４からは常に時速１ｋｍ以上のペダル相当パルスが出力される。特に停車時や停車に近い状態でも、ＦＩＲフィルタ３０３５がホールドしたり異常に大きな遅延を生じてしまうことを防止している。
　このような動作を繰り返せば、ＦＩＲフィルタ３０３５のシフトクロックとして、車輪、すなわちモータ１０５の回転に応じてペダルの１周期で３２パルスが入力されるようになる。
　本実施の形態に係るＦＩＲフィルタ３０３５の構成例を図１６に示す。図１６に示すＦＩＲフィルタ３０３５は、例えば左側からペダル相当パルス毎にサンプリングしたペダル入力トルク値を順次入力すると、ペダル相当パルス毎に右シフトしてゆくシフトレジスタ３０３５１と、各タップのタップ係数値との乗算を行う乗算部３０３５２と、加算部３０３５３と、平均を算出するための１／３２（ｎ＝３２）の乗算部３０３５４とを有する。
　シフトレジスタ３０３５１は、ペダル相当パルス毎に、各タップの値を右シフトすると共に、各タップの値を乗算部３０３５２に出力し、各乗算部３０３５２は、予め設定されているタップ係数を乗じた後に加算部３０３５３に出力する。加算部３０３５３は、乗算部３０３５２の全ての値を加算して、乗算部３０３５４に出力する。乗算部３０３５４では、加算結果を１／３２倍することで、移動平均を算出する。すなわち、ペダル入力トルクの１周期分の移動平均を、ペダル入力トルクの位相推移に従って算出することができる。
　また、本実施の形態に係るＦＩＲフィルタ３０３５の他の構成例を図１７に示す。図１７のＦＩＲフィルタ３０３５は、例えば左側からペダル相当パルス毎にサンプリングしたペダル入力トルク値を順次入力すると、ペダル相当パルス毎に右シフトしてゆくシフトレジスタ３０３５５と、各タップのタップ係数値との乗算を行う乗算部３０３５６と、加算部３０３５７と、タップ係数の総和Σiｎi（ｎiは各タップ係数）で除するための乗算部３０３５８とを有する。
　基本的な動作は、図１６に示したものと同じであるが、タップ係数が「１」ではない部分がある。シフトレジスタ３０３５５で切り取るペダル入力トルクの範囲（すなわち、ウインドウ）は、上で述べたように生成されるペダル相当パルスで決まってくるが、何らかの理由でペダル入力トルクの１周期分からずれてしまう場合もある。そのため、ウインドウの両脇については、ずれの影響を下げるために、その他の部分のタップ係数より小さな値のタップ係数を設定している。図１７の例では、ウインドウの両端から中央に向けて１／４、２／４及び３／４というような値が設定されている。この値の設定は任意であって、１／５、２／５、３／５、４／５というように設定することも可能である。このように線形にタップ係数の値を変化させるのではなく、他のカーブ（例えば飽和的に増加するようなカーブ）に沿った値を採用するようにしても良い。
　このようにすれば、ペダル入力トルクの１周期分の加重移動平均を、ペダル入力トルクの位相推移に従って算出することができる。
　なお、ＦＩＲフィルタではなく、ＩＩＲ（Infinite impulse response）フィルタなどの他のフィルタによって同様の機能を実現するようにしても良い。
　さらに、例えば操作パネル１０６から設定されるアシスト比に応じて、平滑率決定部３０１４が、上で述べた平滑率を設定することもある。図９乃至図１４を用いて説明したように、搭乗者のアシストが多く必要な場合には、図１０の曲線ｄ2に示したように、ペダル入力トルクの逆位相のようなアシストが好ましくなる。すなわち、ペダル踏力とアシストトルクとの合計トルクが平坦化するように、平滑率を上昇させる、すなわち＋１に近づけることが好ましい。従って、アシスト比に応じて平滑率を変化させる場合には、例えば図１８又は図１９に示すようなカーブに従ってアシスト比から平滑率を設定するようにしても良い。図１８及び図１９の例では、横軸はアシスト比を表しており、縦軸は平滑率を表している。図１８の例では、アシスト比が０から１までは平滑率０のままにしておき、アシストトルクを平坦にしておく。そして、アシスト比が１を超えるとアシスト比が２になるまで線形に平滑率を０から１へ上昇させる。これによってアシストが多く必要な場合には、ペダル踏力とアシストトルクとの合計トルクを平坦化するように、平滑率を変化させる。
　一方、図１９の例では、アシスト比が増加すれば線形に平滑率が０から１まで増加する例を示しており、アシストの必要性に応じて、徐々にペダル踏力とアシストトルクとの合計トルクを平坦化している。なお、これ以外にも、非線形にアシスト比の増加に応じて平滑率を増加させるようにしても良い。
　図１８及び図１９では、アシスト比と平滑率との関係の例について説明したが、図１１乃至図１４に関連して少々述べたように、適切なアシストトルク値というものは車速との関係が大きい。そこで、車速値を処理した上で、アシストトルク値を決定するための構成を示す。
　図２０に、車速に応じてアシストトルク値を決定するための構成例として、車速に応じてアシスト比及び平滑率とを決定する構成例を示す。この構成では、上側エンベロープ検出部１２２１と、下側エンベロープ検出部１２２２と、パラメータ決定部１２２３とが、図５に示した機能ブロック図に追加されることになる。上側エンベロープ検出部１２２１は、リップルを有する車速の上側エンベロープを検出し、上側エンベロープに相当する車速値をパラメータ決定部１２２３に出力する。下側エンベロープ検出部１２２２は、リップルを有する車速の下側エンベロープを検出し、下側エンベロープに相当する車速値をパラメータ決定部１２２３に出力する。パラメータ決定部１２２３は、以下で述べる処理にて例えばアシスト比及び平滑率を決定して、駆動トルク目標演算部１２０３に出力する。駆動トルク目標演算部１２０３は、図６に示した機能ブロック図におけるアシスト比及び平滑率として、パラメータ決定部１２２３からの出力値を用いてアシストトルク値を算出する。すなわち、この場合平滑率決定部３０１４は用いられない。
　なお、ここでは、下側エンベロープ検出部１２２２のみを用いる場合、又は上側エンベロープ検出部１２２１及び下側エンベロープ検出部１２２２を用いる場合がある。
　次に、図２１乃至図２５を用いて図２０に示した構成による処理について説明する。図２１は、車速（瞬時車速とも呼ぶ）と、ペダルの位相との関係を表す図である。なお、曲線ｓ4で示すように、ペダル入力トルクの位相推移は、以下で述べる各ケースにおいてほぼ一定であるものとして比較するが、一般的には登坂になると、ペダル入力トルクの周期は長くなる。
　例えば、平地で電動アシスト自転車１が走行中には、曲線ｓ1に示すように、車速は高速で、リップルが小さいカーブとなる。一方、登坂中には、曲線ｓ2に示すように、車速は平地の走行中より低下して、リップルも大きなカーブとなる。さらに、急坂の登坂中になると、さらに車速は低下して、リップルが大きくなる。
　このように、走行状態は、車速変化に現れるため、車速変化を適切に抽出すれば、走行状態が推定できる。従って、走行状態に応じたアシスト比及び平滑率を設定することができるようになる。
　具体的には、図２１に示すように、車速のリップルが小さい場合から大きい場合まで変化するため、車速波形の下側エンベロープ（低速側エンベロープとも呼ぶ）を検出して、車速変化の特徴として採用することも可能である。下側エンベロープは、漕ぎ出し時にも特定されるため、下側エンベロープのみを検出するようにしても、対応することができる。下側エンベロープは、図２２において点線ｓ5で示すように、車速リップルの極小点を結ぶ包絡線であり、周知の方法で検出可能である。
　一方、図２１からも分かるように、坂が急になると、車速のリップルが大きくなるので、上側エンベロープと下側エンベロープとの差及び比が大きくなる。より具体的には、図２３に示すように、車速リップルの極小点を結ぶ包絡線の下側エンベロープｓ5と、車速リップルの極大点を結ぶ包絡線の上側エンベロープｓ6とを検出して、例えば下側エンベロープ値／上側エンベロープ値で算出される比率によって、車速変化の特徴として採用することも可能である。
　そして、下側エンベロープのみを用いる場合には、パラメータ決定部１２２３は、例えば図２４に示すようなカーブに従って、下側エンベロープ値に対応する平滑率及びアシスト比を算出する。なお、平滑率又はアシスト比のみを採用するようにしても良い。すなわち、アシスト比のみを採用するようにしても良い。アシスト比のみを採用する場合には、例えば図１８及び図１９に示すようなカーブで、アシスト比に対応する平滑率を採用するようにしても良い。さらに、アシスト比については別の方法で決定して、平滑率のみを採用するようにしても良い。
　図２４の例では、横軸は下側エンベロープ値を表し、縦軸はアシスト比又は平滑率を表す。この例では、低速時には、高速時よりも平滑率及びアシスト比を上げて、下側エンベロープ値が大きくなると徐々に平滑率及びアシスト比を下げて行き、ある程度（図２４の例では約７．５ｋｍ／ｈ）下側エンベロープ値が大きくなると一定値になる。
　このようにすることで、登坂時にはアシストが大きくなり、さらに図１４に示したようにペダル踏力とアシストトルクとの合計トルクが水平になるように、平地を走行中では、アシストトルクが一定になるように駆動するようになる。
　さらに、上側エンベロープ及び下側エンベロープの両方を用いる場合には、パラメータ決定部１２２３は、例えば図２５に示すようなカーブに従って、平滑率及びアシスト比を算出する。図２５の例では、横軸は、下側エンベロープ／上側エンベロープの値を表しており、縦軸は平滑率又はアシスト比を表している。図２５の例では、図２１に示すように、下側エンベロープ／上側エンベロープが小さい値の場合には大きなアシストが好ましく、１に近づくにつれてアシストを下げることができるので、下側エンベロープ／上側エンベロープの値がある値（例えば約０．６）になるまでは、アシスト比については「２」を設定し、平滑率について「１」を設定する。下側エンベロープ／上側エンベロープがある値を超えると、アシスト比及び平滑率は徐々に下げられて、例えば０．９程度に達すると、再度アシスト比及び平滑率は一定値になる。
　このようなカーブは一例であって、他のカーブを採用しても良い。
　また、上でも述べたが漕ぎ出し時には、下側エンベロープのみが検出されるので、例えば図２４で算出された値と、図２５で算出された値（算出された場合）とを比較して、大きな値を採用するようにしても良い。
［その他の実施の形態］
　上では、駆動トルク目標演算部１２０３を、フィードフォワード制御に適用した例を示したが、フィードバック制御においても、本駆動トルク目標演算部１２０３を用いることができる。このような場合における演算部１０２１の機能ブロック図を図２６に示す。
　本実施の形態に係る演算部１０２１は、回生ブレーキ目標トルク演算部１１２０１と、回生有効化部１１２０２と、駆動トルク目標演算部１１２０３と、アシスト有効化部１１２０４と、加算部１１２０６と、トルクスルーレート制限部１１２５５と、相当トルク変換部１１２５１と、加算部１１２５２と、ループフィルタ部１１２５３と、ＰＷＭコード生成部１１２５４とを有する。
　車速入力部１０２４からの車速値及びトルク入力部１０２７からのペダルトルク値は、駆動トルク目標演算部１１２０３に入力され、アシストトルク値が算出される。駆動トルク目標演算部１１２０３の演算内容は、駆動トルク目標演算部１２０３と同様である。
　また、回生ブレーキ目標トルク演算部１１２０１は、車速入力部１０２４からの車速値に応じて、例えば予め設定されているカーブに従った回生ブレーキ目標トルク値を算出する。このカーブは、車速値とは逆極性で且つ車速値の絶対値の半分以下（「半分以下」は例えば数％程度「半分」を上回る場合も含む）となるような関係を表すカーブである。このようにすればどのような速度であってもある程度の効率で回生を行うことができるようになる。なお、この処理については、本実施の形態の主旨ではないので、これ以上述べない。
　本実施の形態では、ブレーキ入力部１０２８からブレーキ有りを表す入力信号が入力されると、回生有効化部１１２０２は、回生ブレーキ目標トルク演算部１１２０１からの回生目標トルク値を加算部１１２０６に出力する。それ以外の場合には、０を出力する。一方、ブレーキ入力部１０２８からブレーキ無しを表す入力信号が入力されると、アシスト有効化部１１２０４は、駆動トルク目標演算部１１２０３からのアシストトルク値を出力する。それ以外の場合には、０を出力する。
　加算部１１２０６は、回生有効化部１１２０２からの回生目標トルク値の極性を反転して出力するか、アシスト有効化部１１２０４からのアシストトルク値をそのまま出力する。以下、説明を簡略化するため、アシストトルク値及び回生目標トルク値を目標トルク値と略称するものとする。
　トルクスルーレート制限部１１２５５は、加算部１１２０６からの目標トルク値に対してよく知られたスルーレート制限処理を実施して、処理結果を加算部１１２５２に出力する。
　一方、相当トルク変換部１１２５１は、電流検出部１０２３からのモータ電流に相当する値を、トルク相当値に変換する処理を実施し、処理結果を加算部１１２５２に出力する。加算部１１２５２は、トルクスルーレート制限部１１２５５からの出力から相当トルク変換部１１２５１からの出力を差し引き、演算結果をループフィルタ部１１２５３に出力する。ループフィルタ部１１２５３は、加算部１１２５２からの出力に対して積分処理を実施して、処理結果をＰＷＭコード生成部１１２５４に出力する。ＰＷＭコード生成部１１２５４は、ループフィルタ部１１２５３からの出力に対して、ＡＤ入力部１０２９からのバッテリ電圧／基準電圧（例えば２４Ｖ）を乗じてＰＷＭコードを生成する。ＰＷＭコードは、モータ駆動タイミング生成部１０２６に出力される。
　このようにすれば、フィードバック制御において上で述べた駆動トルク目標演算部１２０３の効果をそのまま得ることができるようになる。
　以上本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上で述べた機能ブロック図は説明の都合上機能ブロック分けしており、実際の回路構成は異なる場合もあるし、プログラムで実現する場合にも、プログラムモジュール構成とは一致しない場合もある。さらに、上で述べた機能を実現する具体的な演算手法は複数存在しており、いずれを採用しても良い。
　また、演算部１０２１の一部については専用の回路で実現される場合もあれば、マイクロプロセッサがプログラムを実行することで上記のような機能が実現される場合もある。
　また、上で述べた実施の形態では、ペダル入力トルクに対して欠損率をそのまま乗じた演算の例を示したが、ペダル入力トルクに対して欠損率ｘの関数ｆ（ｘ）を乗ずることもある。さらに、車輪回転連動ＬＰＦ部３００５の出力に対しても欠損率ｘの関数ｇ（ｘ）を乗ずるような変形も可能である。

Claims (16)

  1. 　ペダル入力トルクの、複数時点における値を用いて平滑化処理を実施して第１平滑化トルク値を算出する平滑化処理部と、
    　前記複数時点のうち前記ペダル入力トルクの入力が不足している時点の割合を求める欠損率出力部と、
    　前記ペダル入力トルクと、前記平滑化処理部により算出された前記第１平滑化トルク値とを、前記欠損率出力部の出力に応じて混合する演算処理を実施してアシストトルクを算出するアシストトルク算出部と、
    　前記アシストトルク算出部により算出された前記アシストトルクを用いてモータを駆動するための処理を実施する駆動処理部と、
    　を有するモータ駆動制御装置。
  2. 　前記平滑化処理部が、
    　可変周期の前記ペダル入力トルクの１周期に相当する可変期間内の前記複数時点における前記ペダル入力トルクの値の移動平均又は加重移動平均を前記第１平滑化トルク値として算出するフィルタ
    　を含む請求項１記載のモータ駆動制御装置。
  3. 　前記フィルタが、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタであって、
    　前記可変期間の両端部分に対応する、前記ＦＩＲフィルタのタップ係数の値が、前記可変期間の他の部分に対応するタップ係数の値へ滑らかに変化するように設定されている
    　請求項２記載のモータ駆動制御装置。
  4. 　前記アシストトルク算出部が、
    　前記第１平滑化トルク値と前記補正値との加算結果である第２平滑化トルク値と前記ペダル入力トルクの値とを正又は負の任意の係数値で重み付け加算するトルク混合部
    　をさらに有する請求項１乃至３のいずれか１つ記載のモータ駆動制御装置。
  5. 　前記アシストトルク算出部が、
    　前記第１平滑化トルク値と前記補正値との加算結果である第２平滑化トルク値から前記ペダル入力トルクの値を減算して逆リップルトルクを算出し、前記逆リップルトルクに正又は負の任意の平滑係数値を乗じた上で前記第２平滑化トルク値を加算するトルク混合部
    　をさらに有する請求項１乃至３のいずれか１つ記載のモータ駆動制御装置。
  6. 　設定されるアシスト比が上昇するに連動して前記平滑係数値が大きくなるように設定されている
    　請求項５記載のモータ駆動制御装置。
  7. 　可変周期のトルク要求の１周期に相当する期間における前記トルク要求の移動平均又は加重移動平均を算出する平滑化処理部と、
    　前記平滑化処理部の処理結果と前記トルク要求とを用いた演算処理を実施して前記トルク要求に対応する目標トルクを算出する算出部と、
    　前記算出部により算出された目標トルクを用いてモータを駆動するための処理を実施する駆動処理部と、
    　を有するモータ駆動制御装置。
  8. 　前記平滑化処理部が、ＦＩＲフィルタであり、
    　前記期間の両端部分に対応する、前記ＦＩＲフィルタのタップ係数の値が、前記期間の他の部分に対応するタップ係数の値へ滑らかに増加するように設定されている
    　請求項７記載のモータ駆動制御装置。
  9. 　前記平滑化処理部が、ＦＩＲフィルタであり、
    　前記算出部が、
    　前記ＦＩＲフィルタに入力された前記トルク要求の値が０となっている割合を算出する欠損割合算出部と、
    　前記ＦＩＲフィルタの出力と、前記トルク要求の値とを、前記割合に応じて混合して平滑化トルク値を算出する平滑化トルク値算出部と、
    　を有する請求項７記載のモータ駆動制御装置。
  10. 　前記算出部が、
    　前記平滑化処理部の処理結果と前記トルク要求の値とを正又は負の任意の係数値で重み付け加算するトルク混合部
    　を有する請求項７記載のモータ駆動制御装置。
  11. 　前記算出部が、
    　前記平滑化処理部の処理結果から前記トルク要求の値を減算して逆リップルトルクを算出し、前記逆リップルトルクに正又は負の任意の平滑係数値を乗じた上で前記平滑化処理部の処理結果又は前記平滑化処理部の処理結果の所定数倍された値を加算するトルク混合部
    　を有する請求項７記載のモータ駆動制御装置。
  12. 　時間変化する車速の下側エンベロープを検出する検出部と、
    　前記検出部によって検出された前記下側エンベロープの値に応じて、前記係数値を決定する決定部と、
    　をさらに有する請求項１０記載のモータ駆動制御装置。
  13. 　時間変化する車速の下側エンベロープ及び上側エンベロープを検出する検出部と、
    　前記検出部によって検出された前記下側エンベロープの値及び前記上側エンベロープの値に応じて、前記係数値を決定する決定部と、
    　をさらに有する請求項１０記載のモータ駆動制御装置。
  14. 　時間変化する車速の下側エンベロープを検出する検出部と、
    　前記検出部によって検出された前記下側エンベロープの値に応じて、前記平滑係数値と前記所定数の少なくともいずれかを検定する決定部と、
    　をさらに有する請求項１１記載のモータ駆動制御装置。
  15. 　時間変化する車速の下側エンベロープ及び上側エンベロープを検出する検出部と、
    　前記検出部によって検出された前記下側エンベロープの値及び前記上側エンベロープの値に応じて、前記平滑係数値と前記所定数の少なくともいずれかを決定する決定部と、
    　をさらに有する請求項１１記載のモータ駆動制御装置。
  16. 　前記平滑化処理部が、
    　前記モータの回転に応じて生成されるパルス信号に応じて前記トルク要求のサンプリングタイミングを変化させる
    　請求項７乃至１５のいずれか１つ記載のモータ駆動制御装置。
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