WO2023281846A1 - 電動アシスト車のためのモータ制御装置及び電動アシスト車 - Google Patents

電動アシスト車のためのモータ制御装置及び電動アシスト車 Download PDF

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WO2023281846A1
WO2023281846A1 PCT/JP2022/012996 JP2022012996W WO2023281846A1 WO 2023281846 A1 WO2023281846 A1 WO 2023281846A1 JP 2022012996 W JP2022012996 W JP 2022012996W WO 2023281846 A1 WO2023281846 A1 WO 2023281846A1
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speed
regeneration
reference speed
vehicle speed
motor
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弘和 白川
康夫 保坂
太一 ▲柳▼岡
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太陽誘電株式会社
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Definitions

  • the present invention relates to regenerative control technology for electrically assisted vehicles.
  • Patent Document 1 describes a state in which a pedal torque input less than a first threshold continues for a certain period of time or more, and a pedal torque input less than a second threshold and a pedal rotation angle less than a third threshold continue for a certain period of time or more. or the degree of coincidence or divergence between the first value corresponding to the wheel rotation and the second value corresponding to the pedal rotation, the difference between the first value and the second value becomes equal to or greater than a predetermined level.
  • the vehicle speed at the time of detection of that state is set as the reference speed, and if the current vehicle speed exceeds the reference speed, regeneration is performed with the amount of regeneration according to the difference between the reference speed and the current vehicle speed. Techniques for doing so are disclosed.
  • the actual running situation is a gentle downhill (for example, a road that allows the electrically assisted bicycle to run without pedaling due to the effects of gravity and inertia). Assuming that the power-assisted bicycle accelerates from the reference speed, regeneration is performed and the battery is charged. However, after that, when the driving condition changes, for example, the downhill becomes gentler or the driving resistance increases due to the headwind, the vehicle decelerates and the vehicle speed drops below the reference speed. missed opportunity.
  • the driving condition changes for example, the downhill becomes gentler or the driving resistance increases due to the headwind
  • a motor control device sets a driving unit that drives or regenerates a motor, and a vehicle speed when transitioning to a predetermined state of running or pedal operation as a reference speed, and the vehicle speed is set as a reference speed.
  • a control unit that controls the drive unit to generate regenerative torque from the reference speed to a lower limit speed determined based on the reference speed.
  • a motor control device sets a drive unit that drives or regenerates a motor, and a vehicle speed when transitioning to a predetermined state of running or pedal operation as a reference speed, and the vehicle speed is set as a reference speed.
  • a control unit that controls the drive unit to generate regenerative torque within a certain time from the timing when the speed becomes less than the reference speed or within a certain distance from the timing.
  • FIG. 1 is a diagram showing the appearance of a power-assisted bicycle according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a motor control device.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a functional configuration related to a regeneration control unit in the embodiment;
  • FIG. 4 is a diagram showing a flow representing operation contents in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a processing flow of control permission determination processing.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the relationship between the regeneration coefficient and the current vehicle speed.
  • FIG. 7 is a diagram showing a flow representing operation contents in the second embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing a time chart for comparing the conventional technology and the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing the appearance of a power-assisted bicycle according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a motor control device.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a functional configuration related to a regeneration control unit in
  • FIG. 9 is a diagram showing a time chart for comparing the conventional technology and the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram showing a time chart for comparing the conventional technology and the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram showing a flow representing operation contents in the third embodiment.
  • 12 is a diagram illustrating a processing flow of the first regeneration coefficient setting processing A.
  • FIG. 13 is a diagram showing a flow representing operation contents in the fourth embodiment.
  • 14 is a diagram showing a processing flow of the second regeneration coefficient setting processing A.
  • FIG. 15 is a diagram showing a processing flow of the first regeneration coefficient setting processing B.
  • FIG. FIG. 16 is a diagram showing an example of change in regeneration coefficient over time or distance.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a processing flow of second regeneration coefficient setting processing B;
  • FIG. 18 is a diagram showing a flow representing operation contents in the seventh embodiment.
  • FIG. 19 is a diagram showing an example of the relationship between the remaining battery charge SOC and ⁇ V or the ratio of
  • Embodiments of the present invention will be described below using an example of an electrically assisted bicycle, which is an example of an electrically assisted vehicle.
  • the embodiments of the present invention are not limited to application only to electrically assisted bicycles, but are applied to motors that assist the movement of mobile bodies that move according to human power (for example, trolleys, wheelchairs, elevators, etc.). It is also applicable to motor control devices and the like.
  • FIG. 1 is an external view showing an example of an electrically assisted bicycle, which is an example of an electrically assisted vehicle according to the present embodiment.
  • This electrically assisted bicycle 1 is equipped with a motor drive device.
  • the motor driving device has a battery pack 101 , a motor control device 102 , a torque sensor 103 , a pedal rotation sensor 104 , a motor 105 and an operation panel 106 .
  • the electrically power assisted bicycle 1 may have a brake sensor 107, it is not used in this embodiment.
  • the electrically assisted bicycle 1 also has a front wheel, a rear wheel, a headlight, a freewheel, a transmission, and the like.
  • the battery pack 101 is, for example, a lithium-ion secondary battery, but may be other types of batteries such as a lithium-ion polymer secondary battery, a nickel-metal hydride storage battery, or the like.
  • the battery pack 101 supplies electric power to the motor 105 via the motor control device 102, and also charges the battery pack 101 with regenerated electric power from the motor 105 via the motor control device 102 during regeneration.
  • the torque sensor 103 is provided around the crankshaft, detects the force applied to the pedal by the driver, and outputs the detection result to the motor control device 102 . Further, the pedal rotation sensor 104 is provided around the crankshaft in the same manner as the torque sensor 103 and outputs a signal corresponding to rotation to the motor control device 102 .
  • the motor 105 is, for example, a well-known three-phase DC brushless motor, and is attached to the front wheel of the electrically assisted bicycle 1, for example.
  • the motor 105 rotates the front wheels, and the rotor is connected to the front wheels so that the rotor rotates according to the rotation of the front wheels.
  • the motor 105 has a rotation sensor such as a Hall element, and outputs rotor rotation information (that is, a Hall signal) to the motor control device 102 .
  • the motor control device 102 performs predetermined calculations based on signals from the rotation sensor of the motor 105, the torque sensor 103, the pedal rotation sensor 104, etc., controls the driving of the motor 105, and also controls regeneration by the motor 105.
  • the operation panel 106 accepts, for example, an instruction input regarding the presence or absence of assistance (that is, turning on and off the power switch) and, in the case of assistance, an input such as a desired assist ratio from the passenger. 102.
  • the operation panel 106 also has a function of displaying data such as travel distance, travel time, calorie consumption, and regenerative power amount calculated by the motor control device 102 .
  • the operation panel 106 may have a display unit such as an LED (Light Emitting Diode).
  • the driver is presented with, for example, the charge level of the battery pack 101, the on/off state, the mode corresponding to the desired assist ratio, and the like.
  • FIG. 2 shows a configuration related to the motor control device 102 according to this embodiment.
  • the motor control device 102 has a controller 1020 and a FET (Field Effect Transistor) bridge 1030 .
  • the FET bridge 1030 includes a high-side FET (Suh) and a low-side FET (Sul) for switching the U-phase of the motor 105, and a high-side FET (Svh) and a low-side FET (Svl) for switching the V-phase of the motor 105. ), and a high-side FET (Swh) and a low-side FET (Swl) for switching the W phase of the motor 105 .
  • the FET bridge 1030 is a motor drive unit and constitutes a part of a complementary switching amplifier.
  • the controller 1020 includes a calculation unit 1021, a pedal rotation input unit 1022, a motor rotation input unit 1024, a variable delay circuit 1025, a motor drive timing generation unit 1026, a torque input unit 1027, and the battery pack 101. It has an AD input section 1029 that AD (Analog-Digital) converts the output voltage, and a communication section 1028 with the battery pack 101 .
  • AD Analog-Digital
  • Calculation unit 1021 receives input from operation panel 106 (for example, turning on/off of assist), input from pedal rotation input unit 1022, input from motor rotation input unit 1024, input from torque input unit 1027, and communication unit 1028. , and the input from the AD input unit 1029 are used to perform a predetermined calculation and output to the motor drive timing generation unit 1026 and the variable delay circuit 1025 .
  • the calculation unit 1021 has a memory 10211, and the memory 10211 stores various data used for calculation, data during processing, and the like.
  • the arithmetic unit 1021 may be implemented by a processor executing a program, and in this case the program may be recorded in the memory 10211 .
  • the memory 10211 may be provided separately from the calculation unit 1021 .
  • the pedal rotation input unit 1022 digitizes the pedal rotation phase angle (simply referred to as the pedal rotation angle or the crank rotation phase angle. It may also include a signal representing the rotation direction) from the pedal rotation sensor 104. and output to the calculation unit 1021 .
  • a motor rotation input unit 1024 digitizes a signal (for example, a rotation phase angle, a rotation direction, etc.) related to the rotation of the motor 105 (rotation of the front wheels in this embodiment) from the Hall signal output by the motor 105, and outputs it to the calculation unit 1021.
  • output to Torque input section 1027 digitizes a signal corresponding to the pedaling force from torque sensor 103 and outputs the digitized signal to calculation section 1021 .
  • AD input section 1029 digitizes the output voltage from the secondary battery and outputs it to arithmetic section 1021 . Furthermore, the communication unit 1028 receives data such as the remaining battery capacity SOC (State of Charge) from the communication terminal of the battery pack 101 and outputs the data to the calculation unit 1021 .
  • SOC State of Charge
  • the computation unit 1021 outputs the lead angle value to the variable delay circuit 1025 as a computation result.
  • the variable delay circuit 1025 adjusts the phase of the Hall signal based on the lead angle value received from the calculation unit 1021 and outputs the Hall signal to the motor drive timing generation unit 1026 .
  • the calculation unit 1021 outputs, for example, a PWM code corresponding to a duty ratio of PWM (Pulse Width Modulation) to the motor drive timing generation unit 1026 as a calculation result.
  • Motor drive timing generator 1026 generates and outputs a switching signal for each FET included in FET bridge 1030 based on the adjusted Hall signal from variable delay circuit 1025 and the PWM code from calculator 1021 .
  • the motor 105 may be power driven or may be regeneratively braked. Note that the basic operation of the motor is described in the pamphlet of International Publication No. 2012/086459, etc., and is not the main part of the present embodiment, so the description is omitted here.
  • FIG. 3 shows a functional block configuration example (the portion according to the present embodiment) related to the regeneration control section 3000 in the calculation section 1021.
  • Regeneration control section 3000 has regeneration target calculation section 3100 , reference speed setting section 3200 , and control section 3300 .
  • the regeneration target calculation unit 3100 specifies and outputs a regeneration target torque (also referred to as a regeneration target amount) predetermined according to the vehicle speed, acceleration, etc., based on the current vehicle speed, acceleration, etc.
  • a reference speed setting unit 3200 sets a reference speed, which is a reference speed for performing regeneration control.
  • the reference speed setting unit 3200 sets the number of revolutions of the front wheels (hereinafter also referred to as the number of wheel revolutions) or the vehicle speed, and the number of revolutions of the rear wheels converted based on the pedal revolutions (the number of revolutions of the rear wheels based on the gear ratio, etc., of the pedal revolutions).
  • the current vehicle speed is set to the reference speed V0.
  • the current vehicle speed is set to the reference speed V0 when the relationship of front wheel rotation speed ⁇ pedal conversion rotation speed>threshold is established from a state in which the relationship is not established, based on the rotation speed.
  • Reference speed setting unit 3200 also turns on and off a flag indicating whether or not regenerative control is to be executed based on the vehicle speed of the front wheels, the pedal torque, and the above relational expression.
  • the control unit 3300 controls the torque generated in the motor 105 based on the reference speed and the flag value from the reference speed setting unit 3200 , the speed and the like from the motor rotation processing unit 2000 , and the regeneration target torque from the regeneration target calculation unit 3100 .
  • An instructed regenerative torque is calculated, and regeneration control is performed according to the instructed regenerative torque.
  • control unit 3300 determines the regeneration coefficient from the obtained data, and multiplies the regeneration target torque by the regeneration coefficient to calculate the indicated regeneration torque.
  • Control unit 3300 may perform not only regeneration control according to the present embodiment but also regeneration control based on other viewpoints. For example, when the current vehicle speed is equal to or higher than the reference speed V0, control may be performed so that the indicated regenerative torque corresponding to the current vehicle speed minus the reference speed V0 is generated.
  • the calculation unit 1021 drives the motor 105 via the motor drive timing generation unit 1026, the variable delay circuit 1025, and the FET bridge 1030 so as to perform conventional power running drive.
  • the calculation unit 1021 controls the motor 105 via the motor drive timing generation unit 1026, the variable delay circuit 1025, and the FET bridge 1030 so as to realize the instructed regeneration torque output by the control unit 3300. Regenerative control.
  • control unit 3300 also performs processing according to the remaining battery charge SOC received from the battery pack 101 via the communication unit 1028.
  • regeneration is performed not only when the vehicle speed is equal to or higher than the reference speed V0, but also when the vehicle speed is lower than the reference speed V0. Furthermore, since the lower limit speed for regeneration is set based on the reference speed V0, the passenger does not have to perform any operation to instruct regeneration to stop. Furthermore, compared to the case where the lower limit speed is set regardless of the reference speed V0, excessive deceleration due to regenerative braking or no regenerative braking is prevented.
  • steps S1 to S21 are executed in each control cycle.
  • the reference speed setting unit 3200 calculates the pedal rotation speed from the pedal rotation input, receives the wheel rotation speed from the motor rotation processing unit 2000, and determines that (wheel rotation speed ⁇ pedal conversion rotation speed)>threshold TH1 (for example, 40 rpm). (step S1). If the relationship (wheel rotation speed ⁇ pedal conversion rotation speed)>threshold value TH1 continues to be established or is not established, the process proceeds to step S5.
  • the reference speed setting unit 3200 sets the current vehicle speed V from the motor rotation processing unit 2000.
  • the reference speed is set to V0 and output to the control unit 3300 (step S3).
  • control permission determination processing for determining whether or not to permit regeneration control (step S5).
  • the control permission determination process will be explained using FIG.
  • the reference speed setting unit 3200 determines whether or not (wheel rotation speed ⁇ pedal conversion rotation speed)>threshold TH1 (step S31). If this condition is not satisfied, reference speed setting unit 3200 sets the flag to OFF to indicate that regeneration control is not permitted (step S39). Then return to the calling process.
  • step S31 determines from the pedal torque input whether pedal torque ⁇ threshold TH2 (for example, 20 Nm) (step S33). If the pedal torque is equal to or greater than the threshold TH2, it is assumed that the rider intends to accelerate, so the process proceeds to step S39.
  • pedal torque ⁇ threshold TH2 for example, 20 Nm
  • the reference speed setting unit 3200 determines whether vehicle speed>threshold TH3 (eg, 8 km) (step S35). If the vehicle speed is equal to or less than the threshold TH3, the vehicle will decelerate excessively due to braking by regeneration, so the process proceeds to step S39.
  • vehicle speed>threshold TH3 eg, 8 km
  • the reference speed setting unit 3200 may perform regeneration control, so it sets the flag to ON (step S37). Then the process returns to the calling process.
  • the reference speed setting unit 3200 notifies the control unit 3300 with a flag whether or not to permit regeneration control.
  • control unit 3300 determines whether the flag is on (step S7). If the flag set by the reference speed setting unit 3200 is off, the control unit 3300 sets the regeneration coefficient to 0 (step S17). Then, the process moves to step S19.
  • the control unit 3300 determines whether the current vehicle speed V from the motor rotation processing unit 2000 is equal to or higher than the reference speed V0 (step S9). If the current vehicle speed V is equal to or higher than the reference speed V0, the control unit 3300 sets the regeneration coefficient according to a predetermined rule (step S11). This step is, for example, as in the prior art, and sets the regeneration coefficient according to, for example, current vehicle speed V-reference speed V0. However, the regeneration coefficient may be set to 1.0. When the regeneration coefficient is gradually increased, the regeneration coefficient may be gradually brought closer to 1.0 along a predetermined curve.
  • control unit 3300 multiplies the regeneration target torque calculated from the vehicle speed and the like by the regeneration target calculation unit 3100 by the regeneration coefficient to calculate the instructed regeneration torque (step S19).
  • a braking force to be generated in the motor 105 is designated by such a command regenerative torque.
  • the regeneration control unit 3000 determines whether or not an instruction to end the process has been issued due to power off or the like (step S21). If the end of the process is not instructed due to power off or the like, the process returns to step S1. On the other hand, if the end of processing is instructed due to power off or the like, the processing ends.
  • step S9 determines whether or not current vehicle speed V ⁇ reference speed V0 ⁇ V (for example, 2 km/h) (step S13).
  • ⁇ V is fixed and set.
  • V0- ⁇ V represents the lower limit speed based on the reference speed V0, and it is determined whether or not the current vehicle speed V is equal to or higher than the lower limit speed based on the reference speed V0. If the current vehicle speed V is less than the lower limit speed, the process proceeds to step S17, and the regeneration coefficient is set to zero.
  • the control unit 3300 sets the regeneration coefficient to (V-(V0- ⁇ V))/ ⁇ V (step S15). That is, the regeneration coefficient is set according to (current vehicle speed V-lower limit speed). Then, the process moves to step S19.
  • this formula is only an example. That is, this is an example in which the regeneration coefficient increases linearly as the difference between the current vehicle speed V and the lower limit speed increases, but it may be changed in a curved line.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the current vehicle speed V and the regeneration coefficient. (V-(V0-.DELTA.V))/.DELTA.V described above is represented by a solid line b. That is, as the current vehicle speed V decelerates from the reference speed V0, the regeneration coefficient gradually decreases, and when the vehicle reaches the reference speed V0- ⁇ V (that is, the lower limit speed), the regeneration coefficient becomes zero. Further, as shown by the thick line c, if the current vehicle speed V is slightly lower than the reference speed V0, the regeneration coefficient is maintained at 1.0, but the regeneration is performed linearly as the difference between the current vehicle speed V and the lower limit speed becomes smaller.
  • the regeneration coefficient may be set to 0 when the coefficient decreases to the reference speed V0- ⁇ V (that is, the lower limit speed). Furthermore, as indicated by the dotted line d, the regeneration coefficient may be maintained at 1.0 until the current vehicle speed V reaches the lower limit speed, and the regeneration coefficient may be set to 0 when the current vehicle speed V reaches the lower limit speed.
  • the regeneration coefficient exceeds 0 and regeneration is performed. That is, the number of occasions in which regeneration is performed increases, and the amount of charge in the battery pack 101 increases. Further, since the lower limit speed is set based on the reference speed V0, the passenger does not have to instruct to stop the regeneration by himself/herself. Furthermore, compared to the case where the lower limit speed is set regardless of the reference speed V0, excessive deceleration due to regenerative braking or no regenerative braking is prevented.
  • ⁇ V is fixed, so if the reference speed V0 is low, it may become excessively large relative to the reference speed V0.
  • a constant ratio r of the reference speed V0 as ⁇ V will be shown.
  • FIG. 7 shows the control contents of this embodiment. However, since it is almost the same as FIG. 4, only different parts are shown.
  • the added processing is step S25, and after determining that the current vehicle speed V is less than the reference speed V0 in step S9, the control unit 3300 multiplies the reference speed V0 by r (for example, 0.1). A value is set as ⁇ V (step S25). Then, the process moves to step S13.
  • FIG. 8(a) shows an example of pedal operation, for example, a situation in which the pedal is stopped during pedal rotation while traveling at 20 km/h on flat ground.
  • pedal rotation is stopped while running on flat ground, a general bicycle gradually decelerates naturally.
  • the reference speed V0 is set to 20 km/h when the pedal rotation is stopped while the pedal is rotating. ), regenerative control is not performed unless the vehicle speed is equal to or higher than the reference speed V0, so that the bicycle naturally decelerates gradually like a general bicycle.
  • regenerative control is performed until the current vehicle speed V reaches 18 km/h, but as soon as the current vehicle speed V falls below 18 km/h, the regenerative control is stopped and the vehicle shifts to natural deceleration. In this way, regenerative control can be automatically stopped without the need for the passenger to perform an operation as in Patent Document 2 (Prior Art 2).
  • Patent Document 2 Prior Art 2
  • the lower limit speed for regeneration control is fixed at 15 km/h. It is assumed that the pedal operation shown in FIG. 8(a) has been performed. Then, in case 3 of Patent Document 2 (prior art 2), as shown in FIG. become. This may make the passenger feel that the vehicle is slowing down too much.
  • regenerative control is performed up to the current vehicle speed V of 18 km/h as shown in FIG. 10(b). regenerative control is stopped as soon as it falls below , and shifts to natural deceleration. In this way, regenerative control can be automatically stopped without the need for the passenger to perform an operation as in Patent Document 2 (Prior Art 2).
  • the regenerative control is automatically turned off and the vehicle naturally decelerates. Therefore, regenerative control is performed, but regenerative control is automatically stopped so as to prevent excessive deceleration.
  • steps S51 to S67 are executed for each control cycle.
  • the reference speed setting unit 3200 calculates the pedal rotation speed from the pedal rotation input, receives the wheel rotation speed from the motor rotation processing unit 2000, and determines that (wheel rotation speed ⁇ pedal conversion rotation speed)>threshold TH1 (for example, 40 rpm). (step S51). If the relationship (wheel rotation speed ⁇ pedal conversion rotation speed)>threshold value TH1 continues to be established or is not established, the process proceeds to step S55.
  • the reference speed setting unit 3200 sets the current vehicle speed V from the motor rotation processing unit 2000.
  • the reference speed is set to V0 and output to the control unit 3300 (step S53).
  • control permission determination processing for determining whether or not to permit regeneration control (step S55).
  • the control permission determination process is the same as the process in FIG.
  • control unit 3300 determines whether or not the flag is on (step S57). If the flag is off, the control unit 3300 sets the regeneration coefficient to 0 (step S71). In addition, the control unit 3300 initializes the time t from when the current vehicle speed V has fallen below the reference speed V0 to 0 (step S73). Then, the process moves to step S65.
  • the control unit 3300 determines whether the current vehicle speed V is equal to or higher than the reference speed V0 (step S59). When the current vehicle speed V is equal to or higher than the reference speed V0, the control section 3300 sets the regeneration coefficient according to a predetermined rule (step S61). This step is as described in step S11. Furthermore, the control unit 3300 initializes to 0 the time t from when the current vehicle speed V has fallen below the reference speed V0.
  • control unit 3300 multiplies the regeneration target torque calculated from the vehicle speed and the like by the regeneration target calculation unit 3100 by the regeneration coefficient to calculate the instructed regeneration torque (step S65).
  • a braking force to be generated in the motor 105 is designated by such a command regenerative torque.
  • the regeneration control unit 3000 determines whether or not an instruction to end the process has been issued due to power off or the like (step S67). If the end of the process is not instructed due to power off or the like, the process returns to step S51. On the other hand, if the end of processing is instructed due to power off or the like, the processing ends.
  • step S59 when it is determined in step S59 that the current vehicle speed V is less than the reference speed V0, the control unit 3300 executes a first regeneration coefficient setting process for setting the regeneration coefficient according to time (step S69). After that, the process moves to step S65.
  • FIG. 12 shows the first regeneration coefficient setting process A according to this embodiment.
  • the control unit 3300 determines whether or not the time t is equal to or less than the threshold TH11 (eg, 3 seconds) (step S81). Note that the initial value of the time t is 0. If the time t exceeds the threshold TH11, the controller 3300 sets the regeneration coefficient to 0 (step S91). Then, the process returns to the calling process.
  • the threshold TH11 eg, 3 seconds
  • the control unit 3300 determines whether or not the current vehicle speed V ⁇ reference speed V0 ⁇ V (eg, 5 km/h) (step S83). Although ⁇ V is fixed in this embodiment, it may be a predetermined ratio r of the reference speed V0 as in the second embodiment. If the current vehicle speed V is less than the lower limit speed, the controller 3300 sets the regeneration coefficient to 0 (step S89). Then, the process moves to step S87.
  • V ⁇ reference speed V0 ⁇ V eg, 5 km/h
  • Step S85 is the same as step S15 in the first embodiment, and variations such as those shown in FIG. 6 may be employed, or may be changed in a curved line.
  • the stop of regeneration was determined based on the time t from the time when the current vehicle speed V fell below the reference speed V0. It is also possible to decide to stop regeneration based on d.
  • Fig. 13 shows the control contents of the regeneration control unit 3000, etc., but since the difference from Fig. 11 is not large, only the difference will be explained.
  • the traveled distance d is used instead of the time t, so instead of step S65, the control unit 3300 initializes the traveled distance d from the time when the current vehicle speed V falls below the reference speed V0 to 0. (step S101).
  • step S69 the control unit 3300 executes the second regeneration coefficient setting process for setting the regeneration coefficient according to the travel distance d (step S103). . Furthermore, after step S71, instead of step S73, the control section 3300 initializes the traveling distance d to 0 (step S105).
  • a second regeneration coefficient setting process A according to the present embodiment will be described using FIG.
  • the control unit 3300 updates the travel distance d with the previous travel distance d+(current vehicle speed V ⁇ control cycle) (step S111). Note that the initial value of the travel distance d is zero.
  • control unit 3300 determines whether or not the travel distance d is equal to or less than a threshold TH31 (for example, 10 m) (step S113). When travel distance d exceeds threshold TH31, control unit 3300 sets the regeneration coefficient to 0 (step S121). Then, the process returns to the calling process.
  • a threshold TH31 for example, 10 m
  • the control unit 3300 determines whether or not the current vehicle speed V ⁇ reference speed V0 ⁇ V (eg, 5 km/h) (step S115). Although ⁇ V is fixed in this embodiment, it may be a predetermined ratio r of the reference speed V0 as in the second embodiment. If the current vehicle speed V is less than the lower limit speed, the control unit 3300 sets the regeneration coefficient to 0 (step S119). Then the process returns to the calling process.
  • V ⁇ reference speed V0 ⁇ V eg, 5 km/h
  • Step S117 is the same as step S15 in the first embodiment, and variations such as those shown in FIG. 6 may be adopted, or may be changed in a curved line.
  • regeneration is performed so as to decelerate to the lower limit speed, which is the reference speed V0- ⁇ V. Also good.
  • control content of this embodiment is the same as that of FIG. 11 in the third embodiment, but instead of the first regeneration coefficient setting process A shown in FIG. 12 in the third embodiment, The first regeneration coefficient setting process B shown is executed.
  • the control unit 3300 determines whether the time t from when the current vehicle speed V fell below the reference speed V0 is equal to or less than a threshold TH21 (for example, 3 seconds) (step S131). Note that the initial value of the time t is 0. If the time t exceeds the threshold TH21, the controller 3300 sets the regeneration coefficient to 0 (step S137). Then, the process returns to the calling process.
  • a threshold TH21 for example, 3 seconds
  • the control unit 3300 sets the regeneration coefficient to (TH21-t)/TH21 (step S133). That is, the regeneration coefficient is set so as to linearly decrease with time t. Then, the controller 3300 increments the time t by one control cycle (step S135). The process then returns to the calling process.
  • step S133 is merely an example, and may be such that it becomes zero after the time TH21 has elapsed in a curved line.
  • FIG. 16 shows an example of change in regeneration coefficient [%] with time [s] (or distance [m] in the sixth embodiment).
  • the above formula corresponds to the solid line f.
  • the regeneration coefficient may be maintained at 100% for a certain period of time shorter than TH21, and then linearly decreased.
  • the regeneration coefficient may be maintained at 100% until time t reaches TH21, and the regeneration coefficient may be reduced to 0 when time t reaches TH21.
  • control content of this embodiment is the same as that of FIG. 13 in the fourth embodiment, but instead of the second regeneration coefficient setting process A shown in FIG. 14 in the fourth embodiment, The second regeneration coefficient setting process B shown is executed.
  • control unit 3300 updates the travel distance d with the previous travel distance d+(current vehicle speed V ⁇ control cycle) (step S141). Note that the initial value of the travel distance d is zero.
  • control unit 3300 determines whether or not the travel distance d is equal to or less than a threshold TH41 (for example, 10 m) (step S143). When travel distance d exceeds threshold TH41, control unit 3300 sets the regeneration coefficient to 0 (step S147). Then, the process returns to the calling process.
  • a threshold TH41 for example, 10 m
  • the control unit 3300 sets the regeneration coefficient to (TH41-d)/TH41 (step S145). That is, the regeneration coefficient is set so as to linearly decrease according to the travel distance d. Then, the process returns to the calling process.
  • step S145 is merely an example, and may be such that it becomes zero when the running distance d reaches the threshold TH41 in a curved line. Alternatively, a straight line or the like shown in FIG. 16 may be used.
  • the threshold TH41 is used instead of the threshold TH21, and the regeneration coefficient changes according to the traveling distance d instead of the time t.
  • ⁇ V for determining the lower limit speed is set as a constant ratio r of the reference speed V0. Also good. For example, when the remaining battery charge SOC is large, it is not necessary to increase the remaining battery charge SOC so much that a small value is set for ⁇ V. ⁇ V is set to a large value in order to increase the remaining battery charge SOC and extend the cruising distance.
  • FIG. 18 shows the operation contents of this embodiment. However, since it is almost the same as FIG. 4, only different parts will be explained.
  • the added processing is step S29, and after determining that the current vehicle speed V is less than the reference speed V0 in step S9, the control unit 3300 determines ⁇ V according to the remaining battery charge SOC (step S29). . Then, the process moves to step S13.
  • FIG. 19 shows the relationship between the remaining battery charge SOC and the ratio r of ⁇ V to the reference speed V0 or ⁇ V itself.
  • the ratio r of ⁇ V to the reference speed V0 is set to 30%, and if the remaining battery charge SOC exceeds 60%, the ratio r is set. 10%, and if the remaining battery charge SOC is 60% or less and 20% or more, the ratio r is linearly increased from 10% to 30% by the amount that the remaining battery charge SOC falls below 60%. In this way, even when the vehicle is running at a speed lower than the reference speed V0, regeneration can be performed for a longer time when the remaining battery charge SOC is small, and the remaining battery charge SOC is further increased. be able to
  • ⁇ V When setting ⁇ V itself, as shown on the vertical axis on the right side, ⁇ V is set to 4 km/h if the remaining battery charge SOC is less than 20%, and ⁇ V is set to 4 km/h if the remaining battery charge SOC exceeds 60%. For example, ⁇ V is set to 2 km/h, and if the remaining battery charge SOC is 60% or less and 20% or more, ⁇ V linearly increases from 2 km/h to 4 km/h by the amount that the remaining battery charge SOC falls below 60%. make it
  • the remaining battery charge SOC of 20% and 60%, the ratio r of 10% and 30%, and the ⁇ V of 2 km/h and 4 km/h are merely examples and can be changed as appropriate.
  • the changes in the ratio r and ⁇ V in the interval from 20% to 60% of the remaining battery charge SOC are not limited to straight lines. It may be changed in a curved line. Furthermore, as indicated by the solid line k in FIG. 19, when the remaining battery charge SOC becomes 60% or less, the ratio r or ⁇ V is once increased, but there is a section in which the ratio r or ⁇ V does not change even if the remaining battery charge SOC decreases. In addition, an invariant section may be provided such that the ratio r or ⁇ V increases as the remaining battery charge SOC decreases. If the ratio r or ⁇ V is increased too much, the deceleration may be too effective, and it may be preferable to increase it to the upper limit after the remaining battery charge SOC has run out of margin.
  • the functional block diagram described above is an example, and one functional block may be divided into a plurality of functional blocks, or a plurality of functional blocks may be integrated into one functional block.
  • the order of the steps may be changed, or a plurality of steps may be executed in parallel, as long as the content of the processing does not change.
  • a motor control device sets a driving unit that drives or regenerates a motor, and a vehicle speed when transitioning to a predetermined state of running or pedal operation as a reference speed, and sets the vehicle speed and a control unit for controlling the drive unit to generate regenerative torque from a reference speed to a lower limit speed determined based on the reference speed.
  • regeneration is performed even when the vehicle speed is between the reference speed and the lower limit speed determined based on the reference speed. It becomes possible to regenerate. If the vehicle speed is equal to or higher than the reference speed, regeneration may be performed according to another rule.
  • the lower limit speed mentioned above may be a speed lower than the reference speed by a predetermined speed or a speed lower than the reference speed by a predetermined percentage.
  • the range of vehicle speeds in which regeneration is performed is appropriately set. More specifically, if the lower limit speed is set high in advance, regeneration will not occur even if there is a chance for regeneration depending on the reference speed, and if the lower limit speed is set in advance low, regeneration will occur depending on the reference speed slowing down too much.
  • the lower limit speed described above may be determined based on the reference speed and the remaining battery capacity of the battery that supplies power to the motor. For example, in order to extend the cruising distance, when the remaining battery capacity is low, the lower limit speed may be lowered to perform more regeneration.
  • control unit is within a certain time from the timing when the vehicle speed becomes less than the reference speed, or the traveling distance from the timing is within a certain length, and the vehicle speed is up to the lower limit speed. You may make it control a drive part so that it may produce.
  • the deceleration may be excessive.
  • the regeneration is limited to an appropriate range.
  • the regenerative torque described above may be regenerative torque according to the relationship (for example, the difference) between the vehicle speed and the lower limit speed. That is, there are cases where the regenerative torque is a function of the vehicle speed and the lower limit speed.
  • the regeneration torque is calculated from the separately calculated regeneration target torque and the regeneration coefficient, with the regeneration coefficient as a function of the vehicle speed and the lower limit speed (for example, a function of the difference between the vehicle speed and the lower limit speed). You can make it work.
  • the predetermined state of running or pedal operation may be a state in which the relationship between the rotation of the motor and the rotation of the pedal satisfies a predetermined condition. More specifically, the first value is the vehicle speed (m/s) or wheel rotation speed (rpm) converted from the wheel rotation, and the second value is the vehicle speed or wheel speed converted from the pedal rotation. In the case of the number of rotations, a state in which the first value and the second value differ by a predetermined level or more is detected from the degree of coincidence or deviation between the first value and the second value. Also good.
  • the reference speed may be set using the same conditions as in the prior art.
  • a motor control device sets a drive unit that drives or regenerates a motor, and a vehicle speed in the case of transition to a predetermined state of running or pedal operation as a reference speed.
  • a control unit that controls the drive unit to generate regenerative torque within a certain time from the timing when the speed becomes less than the reference speed or within a certain distance from the timing.
  • regeneration is performed within a certain period of time from the timing when the vehicle speed becomes less than the reference speed, or within a certain length of the traveling distance from the above timing. It becomes possible to automatically perform regeneration within an appropriate range. If the vehicle speed is equal to or higher than the reference speed, regeneration may be performed according to another rule.
  • control unit described above may generate regenerative torque according to the elapsed time from the above timing or the travel distance.
  • the regenerative torque may be attenuated according to the elapsed time or travel distance.
  • the predetermined state of running or pedal operation may be a state in which the relationship between the rotation of the motor and the rotation of the pedals satisfies a predetermined condition. It is the same as the first aspect.

Abstract

緩やかな下り坂や平地においても自動的に適度な範囲で回生を行うために、本モータ制御装置は、モータの駆動又は回生を行う駆動部と、予め定められた走行又はペダル操作の状態に遷移した場合における車速を基準速度として設定し、車速が基準速度から基準速度に基づき定まる下限速度までの間に、回生トルクを生じさせるように駆動部を制御する制御部とを有する。また、他のモータ制御装置は、モータの駆動又は回生を行う駆動部と、予め定められた走行又はペダル操作の状態に遷移した場合における車速を基準速度として設定し、車速が基準速度未満となったタイミングから一定時間以内又は上記タイミングからの走行距離が一定長以内において、回生トルクを生じさせるように駆動部を制御する制御部とを有する。

Description

電動アシスト車のためのモータ制御装置及び電動アシスト車
　本発明は、電動アシスト車の回生制御技術に関する。
　例えば特許文献１には、第１の閾値未満のペダルトルク入力が一定時間以上継続される状態、第２の閾値未満のペダルトルク入力及び第３の閾値未満のペダル回転角度が一定時間以上継続される状態、又は車輪回転に応じた第１の値とペダル回転に応じた第２の値との一致度又は乖離度から第１の値と第２の値とが所定レベル以上異なるようになったと判断された状態を検出すると、その状態の検出時における車速を基準速度に設定し、現在の車速が基準速度を超える場合に、基準速度と現在の車速との差に応じた回生量で回生を行う技術が開示されている。
　また、特許文献２には、｛車輪の回転から推測される車両速度である車輪速度｝＞｛クランクの回転から推測される車両速度であるクランク速度｝＋α１という条件を満たすと回生をオンにし、この条件を満たさない場合には回生をオフにする技術が開示されている。なお、回生オンにする条件として、付加的に、車速が閾値以上であるという条件、前回クランク速度＋α３≧今回クランク速度という条件、回生充電の機会を増加させるという弱アシストモードが設定されるという条件などが追加される場合もある。
　上で述べた特許文献１の場合、実際に走行している走行状況として、緩やかな下り坂（例えば、重力や慣性の影響により電動アシスト自転車のペダルを漕がなくとも走行できるような道）を仮定したとき、電動アシスト自転車が、基準速度より加速すると回生が行われ、バッテリに対する充電が行われる。しかし、その後、例えば、下り坂がさらに緩くなる、または向かい風による走行抵抗が増加するといった走行状態の変化が生じ、減速して、車速が基準速度を下回ると、回生は行われず、バッテリに対する充電の機会を逃している。
　一方、特許文献２の場合、例えば緩やかな下り坂や平地を仮定したとき、上で述べた条件を満たしている限り、回生が行われてしまう。そうすると、電動アシスト自転車が前進する力よりも回生による制動力が勝ってしまい、結果として必要以上に減速してしまう場合が生ずる。この場合、通常の自転車のように車速を維持することができない。このため、搭乗者は、回生を停止させるために、クランク速度を増加させるような操作を行うこととなり、煩わしい。
国際公開公報ＷＯ／２０２０／０１７４４５ 特開２０１７－０８８１５５号公報
　従って、本発明の目的は、一側面によれば、例えば緩やかな下り坂や平地においても自動的に適度な範囲で回生を行うように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制御装置は、モータの駆動又は回生を行う駆動部と、予め定められた走行又はペダル操作の状態に遷移した場合における車速を基準速度として設定し、車速が基準速度から基準速度に基づき定まる下限速度までの間に、回生トルクを生じさせるように駆動部を制御する制御部とを有する。
　本発明の第２の態様に係るモータ制御装置は、モータの駆動又は回生を行う駆動部と、予め定められた走行又はペダル操作の状態に遷移した場合における車速を基準速度として設定し、車速が基準速度未満となったタイミングから一定時間以内又は上記タイミングからの走行距離が一定長以内において、回生トルクを生じさせるように駆動部を制御する制御部とを有する。
図１は、実施の形態における電動アシスト自転車の外観を示す図である。 図２は、モータ制御装置の構成例を示す図である。 図３は、実施の形態における回生制御部に関連する機能構成を示す図である。 図４は、第１の実施の形態における動作内容を表すフローを示す図である。 図５は、制御許可判定処理の処理フローを示す図である。 図６は、回生係数と現在車速との関係例を示す図である。 図７は、第２の実施の形態における動作内容を表すフローを示す図である。 図８は、従来技術と本発明とを比較するためのタイムチャートを示す図である。 図９は、従来技術と本発明とを比較するためのタイムチャートを示す図である。 図１０は、従来技術と本発明とを比較するためのタイムチャートを示す図である。 図１１は、第３の実施の形態における動作内容を表すフローを示す図である。 図１２は、第１回生係数設定処理Ａの処理フローを示す図である。 図１３は、第４の実施の形態における動作内容を表すフローを示す図である。 図１４は、第２回生係数設定処理Ａの処理フローを示す図である。 図１５は、第１回生係数設定処理Ｂの処理フローを示す図である。 図１６は、回生係数の時間又は距離変化の例を示す図である。 図１７は、第２回生係数設定処理Ｂの処理フローを示す図である。 図１８は、第７の実施の形態における動作内容を表すフローを示す図である。 図１９は、バッテリ残容量ＳＯＣとΔＶ又は基準速度に対するΔＶの割合との関係の例を示す図である。
　以下、本発明の実施の形態について、電動アシスト車の一例である電動アシスト自転車の例をもって説明する。しかしながら、本発明の実施の形態は、電動アシスト自転車だけに適用対象を限定するものではなく、人力に応じて移動する移動体（例えば、台車、車いす、昇降機など）の移動を補助するモータなどに対するモータ制御装置等についても適用可能である。
［実施の形態１］
　図１は、本実施の形態における電動アシスト車の一例であ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、モータ駆動装置を搭載している。モータ駆動装置は、バッテリパック１０１と、モータ制御装置１０２と、トルクセンサ１０３と、ペダル回転センサ１０４と、モータ１０５と、操作パネル１０６とを有する。なお、電動アシスト自転車１は、ブレーキセンサ１０７を有する場合もあるが、本実施の形態では用いない。
　また、電動アシスト自転車１は、前輪、後輪、前照灯、フリーホイール、変速機等も有している。
　バッテリパック１０１は、例えば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よい。そして、バッテリパック１０１は、モータ制御装置１０２を介してモータ１０５に対して電力を供給し、回生時にはモータ制御装置１０２を介してモータ１０５からの回生電力によって充電も行う。
　トルクセンサ１０３は、クランク軸周辺に設けられており、運転者によるペダルの踏力を検出し、この検出結果をモータ制御装置１０２に出力する。また、ペダル回転センサ１０４は、トルクセンサ１０３と同様に、クランク軸周辺に設けられており、回転に応じた信号をモータ制御装置１０２に出力する。
　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）をモータ制御装置１０２に出力する。
　モータ制御装置１０２は、モータ１０５の回転センサ、トルクセンサ１０３及びペダル回転センサ１０４等からの信号に基づき所定の演算を行って、モータ１０５の駆動を制御し、モータ１０５による回生の制御も行う。
　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（すなわち、電源スイッチのオン及びオフ）、アシスト有りの場合には希望アシスト比等の入力を搭乗者から受け付けて、当該指示入力等をモータ制御装置１０２に出力する。また、操作パネル１０６は、モータ制御装置１０２によって演算された結果である走行距離、走行時間、消費カロリー、回生電力量等のデータを表示する機能を有する場合もある。また、操作パネル１０６は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などによる表示部を有している場合もある。これによって、例えばバッテリパック１０１の充電レベルや、オンオフの状態、希望アシスト比に対応するモードなどを運転者に提示する。
　本実施の形態に係るモータ制御装置１０２に関連する構成を図２に示す。モータ制御装置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、モータの駆動部であり、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、制御器１０２０は、演算部１０２１と、ペダル回転入力部１０２２と、モータ回転入力部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、バッテリパック１０１の出力電圧をＡＤ（Analog-Digital）変換するＡＤ入力部１０２９と、バッテリパック１０１との通信部１０２８とを有する。
　演算部１０２１は、操作パネル１０６からの入力（例えばアシストのオン／オフなど）、ペダル回転入力部１０２２からの入力、モータ回転入力部１０２４からの入力、トルク入力部１０２７からの入力、通信部１０２８からの入力、ＡＤ入力部１０２９からの入力を用いて所定の演算を行って、モータ駆動タイミング生成部１０２６及び可変遅延回路１０２５に対して出力を行う。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。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。
　ペダル回転入力部１０２２は、ペダル回転センサ１０４からの、ペダル回転位相角（単にペダル回転角度、又はクランク回転位相角とも呼ぶ。なお、回転方向を表す信号を含む場合もある。）を、ディジタル化して演算部１０２１に出力する。モータ回転入力部１０２４は、モータ１０５が出力するホール信号からモータ１０５の回転（本実施の形態においては前輪の回転）に関する信号（例えば回転位相角、回転方向など）を、ディジタル化して演算部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。ＡＤ入力部１０２９は、二次電池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。さらに、通信部１０２８は、バッテリパック１０１の通信端子から、バッテリ残容量ＳＯＣ（State of Charge）のデータなどを受け取り、演算部１０２１に出力する。
　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（Pulse Width Modulation）のデューティー比に相当するＰＷＭ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。演算部１０２１の演算結果によって、モータ１０５は、力行駆動される場合もあれば、回生制動される場合もある。なお、モータの基本動作については、国際公開第２０１２／０８６４５９号パンフレット等に記載されており、本実施の形態の主要部ではないので、ここでは説明を省略する。
　次に、図３に、演算部１０２１における回生制御部３０００に関連する機能ブロック構成例（本実施の形態に係る部分）を示す。回生制御部３０００は、回生目標算出部３１００と、基準速度設定部３２００と、制御部３３００とを有する。なお、演算部１０２１は、モータ回転入力部１０２４からのモータ回転入力からモータ１０５の回転数（前輪の回転数）、電動アシスト自転車１の速度（＝車速）及び加速度（速度の時間変化量）等を算出するモータ回転処理部２０００を有している。
　回生目標算出部３１００は、車速又は加速度等に応じて予め定められた回生目標トルク（回生目標量とも呼ぶ）を、現在の車速又は加速度等から特定して出力する。基準速度設定部３２００は、回生制御を行う上で基準となる速度である基準速度を設定する。基準速度設定部３２００は、前輪の回転数（以下、車輪回転数とも呼ぶ）又は車速と、ペダル回転に基づき換算される後輪の回転数（ペダル回転をギア比等に基づき後輪の回転数に換算した回転数であり、ペダル換算回転数とも呼ぶ）又は後輪の車速（ペダル回転換算速度（ペダル回転をギア比等に基づき車速に換算した速度）とも呼ぶ）とが所定の関係になった場合に、現在の車速を基準速度Ｖ０に設定する。以下の説明では、回転数を基準に、前輪の回転数－ペダル換算回転数＞閾値という関係が不成立の状態から成立した状態に遷移した場合に、現在の車速を基準速度Ｖ０に設定する。また、基準速度設定部３２００は、前輪の車速と、ペダルトルクと、上記の関係式とから、回生制御を実行するか否かを表すフラグのオン及びオフを行う。
　制御部３３００は、基準速度設定部３２００からの基準速度及び上記フラグの値と、モータ回転処理部２０００からの速度等と、回生目標算出部３１００からの回生目標トルクとに基づき、モータ１０５において生じさせる指示回生トルクを算出して当該指示回生トルクに従って回生制御を行う。本実施の形態では、制御部３３００は、得られたデータから回生係数を決定し、当該回生係数を回生目標トルクに対して乗ずることで、指示回生トルクを算出する。なお、制御部３３００は、本実施の形態に係る回生制御のみならず、他の観点に基づく回生制御も行う場合もある。例えば、現在車速が基準速度Ｖ０以上となっている場合に、現在車速－基準速度Ｖ０に応じた指示回生トルクが生ずるように制御する場合もある。
　なお、回生を行わない場合には、演算部１０２１は、従来の力行駆動を行うようにモータ駆動タイミング生成部１０２６、可変遅延回路１０２５及びＦＥＴブリッジ１０３０を介してモータ１０５を駆動する。一方、回生を行う場合には、演算部１０２１は、制御部３３００が出力する指示回生トルクを実現するように、モータ駆動タイミング生成部１０２６、可変遅延回路１０２５及びＦＥＴブリッジ１０３０を介してモータ１０５を回生制御する。
　また、後に述べる他の実施の形態では、制御部３３００は、バッテリパック１０１から通信部１０２８を介して受信したバッテリ残容量ＳＯＣに応じた処理も行う。
　本実施の形態では、車速が基準速度Ｖ０以上の場合だけではなく、車速が基準速度Ｖ０を下回る場合においても回生を行うようになっている。さらに、回生を行う下限速度が基準速度Ｖ０を基に設定されるので搭乗者自ら何らかの操作を行って回生を停止させるように指示しなくても良い。さらに、基準速度Ｖ０と無関係に下限速度は設定されるケースと比べて、回生制動による減速が掛かりすぎたり、回生制動が掛からないと言ったことがなくなる。
　以下、図４乃至図６を用いて回生制御部３０００等の制御内容等について詳細に説明する。なお、ステップＳ１からＳ２１を制御周期毎に実行する。
　まず、基準速度設定部３２００は、ペダル回転入力からペダル換算回転数を算出すると共にモータ回転処理部２０００から車輪回転数を受け取り、（車輪回転数－ペダル換算回転数）＞閾値ＴＨ１（例えば４０ｒｐｍ）という関係が不成立の状態から成立の状態に遷移したか否かを判断する（ステップＳ１）。（車輪回転数－ペダル換算回転数）＞閾値ＴＨ１という関係が成立し続けている場合、又は不成立である場合には、処理はステップＳ５に移行する。
　一方、（車輪回転数－ペダル換算回転数）＞閾値ＴＨ１という関係が不成立の状態から成立の状態に遷移した場合には、基準速度設定部３２００は、モータ回転処理部２０００からの現在車速Ｖを基準速度Ｖ０に設定し、制御部３３００に出力する（ステップＳ３）。
　そして、基準速度設定部３２００は、回生制御を許可するか否かを判定する制御許可判定処理を実行する（ステップＳ５）。制御許可判定処理については、図５を用いて説明する。
　まず、基準速度設定部３２００は、（車輪回転数－ペダル換算回転数）＞閾値ＴＨ１であるか否かを判断する（ステップＳ３１）。この条件を満たしていない場合には、基準速度設定部３２００は、回生制御を許可しないことを表すように、フラグをオフにセットする（ステップＳ３９）。そして呼び出し元の処理に戻る。
　一方、ステップＳ３１の条件を満たす場合には、基準速度設定部３２００は、ペダルトルク入力から、ペダルトルク＜閾値ＴＨ２（例えば２０Ｎｍ）であるか否かを判断する（ステップＳ３３）。ペダルトルクが閾値ＴＨ２以上である場合には、搭乗者が加速を意図していると推測されるので、処理はステップＳ３９に移行する。
　一方、ペダルトルク＜閾値ＴＨ２である場合には、基準速度設定部３２００は、車速＞閾値ＴＨ３（例えば８ｋｍ）であるか否かを判断する（ステップＳ３５）。車速が閾値ＴＨ３以下である場合には、回生による制動により減速しすぎることになるので、処理はステップＳ３９に移行する。
　車速＞閾値ＴＨ３であれば、基準速度設定部３２００は、回生制御を行っても良いので、フラグをオンにセットする（ステップＳ３７）。そして処理は呼び出し元の処理に戻る。
　このように、回生制御を許可するか否かが、フラグをもって基準速度設定部３２００から制御部３３００に通知される。
　図４の処理の説明に戻って、制御部３３００は、フラグがオンであるか否かを判断する（ステップＳ７）。基準速度設定部３２００が設定したフラグがオフであれば、制御部３３００は、回生係数＝０に設定する（ステップＳ１７）。そして処理はステップＳ１９に移行する。
　フラグがオンであれば、制御部３３００は、モータ回転処理部２０００からの現在車速Ｖが基準速度Ｖ０以上であるか否かを判断する（ステップＳ９）。現在車速Ｖが基準速度Ｖ０以上である場合には、制御部３３００は、回生係数を所定のルールに従って設定する（ステップＳ１１）。このステップは、例えば従来技術のとおりであり、例えば、現在車速Ｖ－基準速度Ｖ０に応じて回生係数を設定する。但し、回生係数＝１．０に設定するようにしても良い。なお、徐々に回生係数を増加させるような場合には、所定のカーブに沿って徐々に回生係数を１．０に近付けてゆくようにしても良い。
　そして、制御部３３００は、回生目標算出部３１００により車速等から算出された回生目標トルクに回生係数を乗ずることで、指示回生トルクを算出する（ステップＳ１９）。このような指示回生トルクにより、モータ１０５に生じさせる制動力が指定される。
　そして、回生制御部３０００は、電源断などで処理終了が指示されたか否かを判断する（ステップＳ２１）。電源断などで処理終了が指示されていない場合には、処理はステップＳ１に戻る。一方、電源断などで処理終了が指示されている場合には、処理は終了する。
　一方、ステップＳ９で現在車速Ｖが基準速度Ｖ０未満と判断されると、制御部３３００は、現在車速Ｖ≧基準速度Ｖ０－ΔＶ（例えば２ｋｍ／ｈ）であるか否かを判断する（ステップＳ１３）。本実施の形態ではΔＶは固定で設定される。Ｖ０－ΔＶは、基準速度Ｖ０に基づく下限速度を表しており、現在車速Ｖが基準速度Ｖ０に基づく下限速度以上であるか否かを判断するものである。現在車速Ｖが下限速度未満であれば、処理はステップＳ１７に移行し、回生係数が０に設定される。
　一方、現在車速Ｖが下限速度以上であれば、制御部３３００は、回生係数に、（Ｖ－（Ｖ０－ΔＶ））／ΔＶを設定する（ステップＳ１５）。すなわち、（現在車速Ｖ－下限速度）に応じた回生係数を設定する。そして処理はステップＳ１９に移行する。但し、この数式は一例に過ぎない。すなわち、これは、現在車速Ｖと下限速度との差が大きいほど線形に回生係数が大きくなるような例であるが、曲線的に変化させるようにしても良い。
　ステップＳ１５で設定される回生係数のバリエーションについて、図６を用いて説明する。図６は、現在車速Ｖと回生係数との関係を表す図である。上で述べた（Ｖ－（Ｖ０－ΔＶ））／ΔＶは、実線ｂで表される。すなわち、現在車速Ｖが、基準速度Ｖ０から減速するにつれて、徐々に回生係数が減少して、基準速度Ｖ０－ΔＶ（すなわち下限速度）になると、回生係数は０となる。また、太線ｃに示すように、現在車速Ｖが、基準速度Ｖ０を若干下回る程度であれば回生係数１．０に維持するが、現在車速Ｖと下限速度との差が小さくなるにつれて線形に回生係数が減少して、基準速度Ｖ０－ΔＶ（すなわち下限速度）になると、回生係数が０となるようにしても良い。さらに、点線ｄに示すように、現在車速Ｖが下限速度になるまで回生係数１．０を維持し、現在車速Ｖが下限速度になると回生係数を０にするようにしても良い。
　また、例えば、最初に現在車速Ｖが基準速度Ｖ０以上となっており、ステップＳ１１で回生係数がｘ（０＜ｘ＜１。例えば０．３）と設定された後に、現在車速Ｖが基準速度Ｖ０未満となった場合には、回生係数に、ｘ＊（Ｖ－（Ｖ０－ΔＶ））／ΔＶを設定するようにしても良い。この場合が、図６の実線ａとなる。すなわち、現在車速Ｖが基準速度Ｖ０の場合にはｘ（＝０．３）となり、その後減速するにつれて徐々に回生係数が減少して、現在車速Ｖが下限速度になると回生係数が０となる。
　このように、現在車速Ｖが、基準速度Ｖ０に基づき設定される下限速度になるまでは、回生係数が０を超える値となって、回生が行われるようになる。すなわち、回生が行われる場面が増えて、バッテリパック１０１に対する充電量が増加する。また、基準速度Ｖ０に基づき下限速度が設定されるので、搭乗者が自ら回生を停止させるように指示しなくても良い。さらに、基準速度Ｖ０と無関係に下限速度が設定される場合に比して、回生制動による減速が掛かりすぎたり、回生制動が掛からないと言ったことがなくなる。
［実施の形態２］
　第１の実施の形態では、ΔＶを固定としていたため、基準速度Ｖ０が低速であると基準速度Ｖ０に対して過大となる場合もある。本実施の形態では、例えば、基準速度Ｖ０の一定割合ｒをΔＶとして設定する例を示す。
　本実施の形態の制御内容を図７に示す。但し、図４とほぼ同じなので、異なっている部分のみを示す。追加された処理はステップＳ２５であり、ステップＳ９で現在車速Ｖが基準速度Ｖ０未満であると判断された後、制御部３３００は、基準速度Ｖ０に対してｒ（例えば０．１）を乗じた値をΔＶとして設定する（ステップＳ２５）。そして処理はステップＳ１３に移行する。
　このようにすれば、基準速度Ｖ０の一定割合ｒをΔＶとして設定するので、基準速度Ｖ０が低速の場合でも、基準速度Ｖ０に比して過度に大きいΔＶが設定されて下限速度も過度に低速になってしまう事態を回避できる。
　ここで、本実施の形態における回生制御の例と、特許文献１及び２（図では従来技術１及び２とする）における回生制御の例とを示すことで、実施の形態の効果を説明する。
　図８（ａ）は、ペダル操作の一例を示しており、例えば平地で２０ｋｍ／ｈで走行中に、ペダル回転中からペダル回転を停止させるような場面を示している。平地で走行中にペダル回転を停止させると、一般的な自転車では徐々に自然減速するようになる。
　ここで、特許文献１（従来技術１）に係る電動アシスト自転車１の場合、ペダル回転中からペダル回転を停止させるような場面において基準速度Ｖ０＝２０ｋｍ／ｈが設定されるが、図８（ｂ）に示すように、車速が基準速度Ｖ０以上となるような状態ではないと回生制御が行われないので、一般的な自転車と同様に、徐々に自然減速するようになる。
　一方、特許文献２（従来技術２）に係る電動アシスト自転車（ケース１）の場合、基準速度は設定されず、図８（ｃ）に示すように、車速とは無関係に回生制御がオンになるので、回生制動により図８（ｂ）の自然減速よりも急激に減速するようになる。なお、回生制御をオフにするペダル操作を行わないと、車速が、別途設定される下限速度以下にならなければ、回生制御が継続される。下限速度が設定されていなければ、過剰な減速となる可能性がある。
　一方、図９（ａ）に示すように、一旦停止したペダル回転を、少しだけ行うような場合を想定する。これは、特許文献２（従来技術２）に係る電動アシスト自転車（ケース２）の場合、回生制御をオフにする契機となる。従って、図９（ｂ）に示すように、回生制御をオフにする契機を検出すると、回生制御がオフになり、車速は、その後自然減速に変化するようになる。
　これに対して、本実施の形態では、基準速度Ｖ０が２０ｋｍ／ｈに設定されると、ｒ＝０．１であれば、下限速度が１８ｋｍ／ｈとなるので、図９（ｃ）に示すように、現在車速Ｖが１８ｋｍ／ｈまでは回生制御が行われるが、１８ｋｍ／ｈを下回ると直ぐに回生制御が停止され、自然減速に移行する。このように、特許文献２（従来技術２）のような操作を搭乗者が行うことなく、回生制御を自動的に停止できる。
　次に、特許文献２（従来技術２）において回生制御の下限速度が固定的に１５ｋｍ／ｈに設定されているものとする。なお、図８（ａ）に示したペダル操作が行われたものとする。そうすると、このような特許文献２（従来技術２）のケース３の場合、図１０（ａ）に示すように、回生制御は、車速が２０ｋｍ／ｈから１５ｋｍ／ｈまで減速すると、回生制御はオフになる。これは減速しすぎと搭乗者に感じさせる場合がある。
　一方、本実施の形態であれば、図９（ｃ）と同様であり、図１０（ｂ）にも示すように、現在車速Ｖが１８ｋｍ／ｈまでは回生制御が行われるが、１８ｋｍ／ｈを下回ると直ぐに回生制御が停止され、自然減速に移行する。このように、特許文献２（従来技術２）のような操作を搭乗者が行うことなく、回生制御を自動的に停止できる。
　次に、平地で１５ｋｍ／ｈで走行中に、ペダル回転を停止させる場合を想定する。特許文献２（従来技術２）で下限速度が１５ｋｍ／ｈに設定されている場合には（ケース４）、図１０（ｃ）に示すように、回生制御は行われないので、自然減速するのみである。
　一方、本実施の形態の場合、基準速度Ｖ０＝１５ｋｍ／ｈとなるので、ｒ＝０．１であれば、下限速度は１３．５ｋｍ／ｈとなる。よって、図１０（ｄ）に示すように、現在車速Ｖが１５ｋｍ／ｈ未満となると回生制御がオンになって、現在車速Ｖが１３．５ｋｍ／ｈとなるまで回生制御がオンになって、現在車速Ｖが１３．５ｋｍ／ｈとなると回生制御が自動的にオフになって、自然減速するようになる。よって、回生制御は行われるが、減速しすぎないように自動的に回生制御が停止されるようになる。
［実施の形態３］
　第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、基準速度Ｖ０が設定されて現在車速Ｖが基準速度Ｖ０未満且つ下限速度以上という状態が維持されていると、回生が行われるようになっているが、回生制動を長く維持することが好ましくない場合もある。本実施の形態では、現在車速Ｖが基準速度Ｖ０未満になってから一定時間のみ回生を行う例を示す。
　以下、図１１を用いて回生制御部３０００等の制御内容などについて詳細に説明する。なお、ステップＳ５１からＳ６７を制御周期毎に実行する。
　まず、基準速度設定部３２００は、ペダル回転入力からペダル換算回転数を算出すると共にモータ回転処理部２０００から車輪回転数を受け取り、（車輪回転数－ペダル換算回転数）＞閾値ＴＨ１（例えば４０ｒｐｍ）という関係が不成立の状態から成立の状態に遷移したか否かを判断する（ステップＳ５１）。（車輪回転数－ペダル換算回転数）＞閾値ＴＨ１という関係が成立し続けている場合、又は不成立である場合には、処理はステップＳ５５に移行する。
　一方、（車輪回転数－ペダル換算回転数）＞閾値ＴＨ１という関係が不成立の状態から成立の状態に遷移した場合には、基準速度設定部３２００は、モータ回転処理部２０００からの現在車速Ｖを基準速度Ｖ０に設定し、制御部３３００に出力する（ステップＳ５３）。
　そして、基準速度設定部３２００は、回生制御を許可するか否かを判定する制御許可判定処理を実行する（ステップＳ５５）。制御許可判定処理は、図５の処理と同じである。
　そして、制御部３３００は、フラグがオンであるか否かを判断する（ステップＳ５７）。フラグがオフであれば、制御部３３００は、回生係数＝０に設定する（ステップＳ７１）。また、制御部３３００は、現在車速Ｖが基準速度Ｖ０を下回った時点からの時間ｔを０に初期化する（ステップＳ７３）。そして処理はステップＳ６５に移行する。
　一方、フラグがオンであれば、制御部３３００は、現在車速Ｖが基準速度Ｖ０以上であるか否かを判断する（ステップＳ５９）。現在車速Ｖが基準速度Ｖ０以上である場合には、制御部３３００は、回生係数を所定のルールに従って設定する（ステップＳ６１）。このステップは、ステップＳ１１で説明したとおりである。さらに、制御部３３００は、現在車速Ｖが基準速度Ｖ０を下回った時点からの時間ｔを０に初期化する。
　そして、制御部３３００は、回生目標算出部３１００により車速等から算出された回生目標トルクに回生係数を乗ずることで、指示回生トルクを算出する（ステップＳ６５）。このような指示回生トルクにより、モータ１０５に生じさせる制動力が指定される。
　そして、回生制御部３０００は、電源断などで処理終了が指示されたか否かを判断する（ステップＳ６７）。電源断などで処理終了が指示されていない場合には、処理はステップＳ５１に戻る。一方、電源断などで処理終了が指示されている場合には、処理は終了する。
　一方、ステップＳ５９で現在車速Ｖが基準速度Ｖ０未満と判断されると、制御部３３００は、時間に応じて回生係数を設定する第１回生係数設定処理を実行する（ステップＳ６９）。その後、処理はステップＳ６５に移行する。
　本実施の形態に係る第１回生係数設定処理Ａを、図１２に示す。
　制御部３３００は、時間ｔが閾値ＴＨ１１（例えば３秒）以下であるか否かを判断する（ステップＳ８１）。なお、時間ｔの初期値は０である。時間ｔが閾値ＴＨ１１を超えている場合には、制御部３３００は、回生係数を０に設定する（ステップＳ９１）。そして、処理は呼び出し元の処理に戻る。
　一方、時間ｔが閾値ＴＨ１１以下であれば、制御部３３００は、現在車速Ｖ≧基準速度Ｖ０－ΔＶ（例えば５ｋｍ／ｈ）であるか否かを判断する（ステップＳ８３）。本実施の形態ではΔＶは固定で設定されるが、第２の実施の形態のように基準速度Ｖ０の所定割合ｒであっても良い。現在車速Ｖが下限速度未満であれば、制御部３３００は、回生係数を０に設定する（ステップＳ８９）。そして処理はステップＳ８７に移行する。
　一方、現在車速Ｖが下限速度以上であれば、制御部３３００は、回生係数に、（Ｖ－（Ｖ０－ΔＶ））／ΔＶを設定する（ステップＳ８５）。すなわち、（現在車速Ｖ－下限速度）に応じた回生係数を設定する。そして、制御部３３００は、時間ｔを１制御周期分増分する（ステップＳ８７）。そして、処理は、呼び出し元の処理に戻る。ステップＳ８５は、第１の実施の形態におけるステップＳ１５と同様であり、図６で示したようなバリエーションを採用しても良いし、曲線的に変化させても良い。
　このようにすれば、現在車速Ｖが基準速度Ｖ０を下回った時点からの時間ｔが閾値ＴＨ１１以下であれば回生を行うが、上記時間ｔが閾値ＴＨ１１を超えた場合には、現在車速Ｖが基準速度Ｖ０未満下限速度以上であっても回生を行わないようになる。すなわち、現在車速Ｖが基準速度Ｖ０を下回ることで生じる回生を、一定時間に制限できるようになり、あまりに長く回生制動が続かないようにすることで、減速を抑制できるようになる。
［実施の形態４］
　第３の実施の形態では、現在車速Ｖが基準速度Ｖ０を下回った時点からの時間ｔを基準に回生の停止を決めていたが、現在車速Ｖが基準速度Ｖ０を下回った時点からの走行距離ｄを基準に回生の停止を決めても良い。
　図１３に回生制御部３０００等の制御内容などを示すが、図１１との差は大きくないので、差分のみ説明する。
　本実施の形態では、時間ｔの代わりに走行距離ｄを用いるので、ステップＳ６５の代わりに、制御部３３００は、現在車速Ｖが基準速度Ｖ０を下回った時点からの走行距離ｄを０に初期化する（ステップＳ１０１）。
　また、ステップＳ６９における時間ｔに応じた第１回生係数設定処理に代って、制御部３３００は、走行距離ｄに応じて回生係数を設定する第２回生係数設定処理を実行する（ステップＳ１０３）。さらに、ステップＳ７１の後に、ステップＳ７３の代わりに、制御部３３００は、走行距離ｄを０に初期化する（ステップＳ１０５）。
　本実施の形態に係る第２回生係数設定処理Ａについて、図１４を用いて説明する。
　制御部３３００は、走行距離ｄを、前回の走行距離ｄ＋（現在車速Ｖ×制御周期）で更新する（ステップＳ１１１）。なお、走行距離ｄの初期値は０である。
　そして、制御部３３００は、走行距離ｄが閾値ＴＨ３１（例えば１０ｍ）以下であるか否かを判断する（ステップＳ１１３）。走行距離ｄが閾値ＴＨ３１を超えている場合には、制御部３３００は、回生係数を０に設定する（ステップＳ１２１）。そして、処理は呼び出し元の処理に戻る。
　一方、走行距離ｄが閾値ＴＨ３１以下であれば、制御部３３００は、現在車速Ｖ≧基準速度Ｖ０－ΔＶ（例えば５ｋｍ／ｈ）であるか否かを判断する（ステップＳ１１５）。本実施の形態ではΔＶは固定で設定されるが、第２の実施の形態のように基準速度Ｖ０の所定割合ｒであっても良い。現在車速Ｖが下限速度未満であれば、制御部３３００は、回生係数を０に設定する（ステップＳ１１９）。そして処理は呼び出し元の処理に戻る。
　一方、現在車速Ｖが下限速度以上であれば、制御部３３００は、回生係数に、（Ｖ－（Ｖ０－ΔＶ））／ΔＶを設定する（ステップＳ１１７）。すなわち、（現在車速Ｖ－下限速度）に応じた回生係数を設定する。そして、処理は、呼び出し元の処理に戻る。ステップＳ１１７は、第１の実施の形態におけるステップＳ１５と同様であり、図６で示したようなバリエーションを採用しても良いし、曲線的に変化させても良い。
　このようにすれば、現在車速Ｖが基準速度Ｖ０を下回った時点からの走行距離ｄが閾値ＴＨ３１以下であれば回生を行うが、上記走行距離ｄが閾値ＴＨ３１を超えた場合には、現在車速Ｖが基準速度Ｖ０未満下限速度以上であっても回生を行わないようになる。すなわち、現在車速Ｖが基準速度Ｖ０を下回ることで生じる回生を一定走行距離に制限できるようになり、あまりに長く回生制動が続かないようにすることで、減速を抑制できるようになる。
［実施の形態５］
　第１乃至第４の実施の形態では、基準速度Ｖ０－ΔＶである下限速度まで減速するように回生を行うようになっていたが、下限速度を設定せずにある範囲で減速させるようにしても良い。
　本実施の形態では、その一例として、現在車速Ｖが基準速度Ｖ０を下回ってから一定時間のみ回生を行うような場合について説明する。
　本実施の形態の制御内容は、第３の実施の形態における図１１と同様であるが、第３の実施の形態における図１２に示した第１回生係数設定処理Ａの代わりに、図１５に示す第１回生係数設定処理Ｂを実行する。
　制御部３３００は、現在車速Ｖが基準速度Ｖ０を下回った時点からの時間ｔが閾値ＴＨ２１（例えば３秒）以下であるか否かを判断する（ステップＳ１３１）。なお、時間ｔの初期値は０である。時間ｔが閾値ＴＨ２１を超えている場合には、制御部３３００は、回生係数を０に設定する（ステップＳ１３７）。そして、処理は呼び出し元の処理に戻る。
　一方、時間ｔが閾値ＴＨ２１以下であれば、制御部３３００は、回生係数に、（ＴＨ２１－ｔ）／ＴＨ２１を設定する（ステップＳ１３３）。すなわち、時間ｔに応じて線形に減少するように回生係数が設定される。そして、制御部３３００は、時間ｔを１制御周期分増分する（ステップＳ１３５）。そして、処理は、呼び出し元の処理に戻る。
　ステップＳ１３３の数式は一例に過ぎず、曲線的に時間ＴＨ２１経過後にゼロになるようなものであってもよい。図１６に、回生係数［％］の時間［ｓ］（又は第６の実施の形態における距離［ｍ］）変化の例を示す。上記の数式は、実線ｆに対応する。一方、太線ｇのように、ＴＨ２１より短い一定時間は回生係数１００％を維持し、その後線形に減少するようにしても良い。さらに、点線ｈで示すように時間ｔがＴＨ２１に達するまでは回生係数１００％を維持し、時間ｔがＴＨ２１に達すると回生係数を０にするようにしてもよい。
　また、例えば、最初に現在車速Ｖが基準速度Ｖ０以上となっており、図１１のステップＳ６１で回生係数がｘ（０＜ｘ＜１。例えば０．３）と設定された後に、現在車速Ｖが基準速度Ｖ０未満となった場合には、回生係数に、ｘ×（ＴＨ２１－ｔ）／ＴＨ２１を設定するようにしても良い。この場合が、図１６の実線ｅとなる。すなわち、現在車速Ｖが基準速度Ｖ０の場合にはｘ（＝０．３）となり、その後減速するにつれて徐々に回生係数が減少して、時間ｔがＴＨ２１になると回生係数が０となる。
　このようにすれば、現在車速Ｖが基準速度Ｖ０を下回った時点からの時間ｔが閾値ＴＨ２１以下であれば回生を行うが、上記時間ｔが閾値ＴＨ２１を超えた場合には、自動的に回生を停止させるようになる。すなわち、現在車速Ｖが基準速度Ｖ０を下回ることで生じる回生を、一定時間に制限できるようになり、あまりに長く回生制動が続かないようにすることで、減速を抑制できるようになる。
［実施の形態６］
　第５の実施の形態のように、現在車速Ｖが基準速度Ｖ０を下回った時点からの時間ＴＨ２１で回生を停止させる場合だけではなく、現在車速Ｖが基準速度Ｖ０を下回った時点からの走行距離ｄが閾値ＴＨ４１になったところで自動的に回生を停止させるようにしてもよい。
　本実施の形態の制御内容は、第４の実施の形態における図１３と同様であるが、第４の実施の形態における図１４に示した第２回生係数設定処理Ａの代わりに、図１７に示す第２回生係数設定処理Ｂを実行する。
　まず、制御部３３００は、走行距離ｄを、前回の走行距離ｄ＋（現在車速Ｖ×制御周期）で更新する（ステップＳ１４１）。なお、走行距離ｄの初期値は０である。
　そして、制御部３３００は、走行距離ｄが閾値ＴＨ４１（例えば１０ｍ）以下であるか否かを判断する（ステップＳ１４３）。走行距離ｄが閾値ＴＨ４１を超えている場合には、制御部３３００は、回生係数を０に設定する（ステップＳ１４７）。そして、処理は呼び出し元の処理に戻る。
　一方、走行距離ｄが閾値ＴＨ４１以下であれば、制御部３３００は、回生係数に、（ＴＨ４１－ｄ）／ＴＨ４１を設定する（ステップＳ１４５）。すなわち、走行距離ｄに応じて線形に減少するように回生係数が設定される。そして、処理は呼び出し元の処理に戻る。
　ステップＳ１４５の数式は一例に過ぎず、曲線的に走行距離ｄが閾値ＴＨ４１に達するとゼロになるようなものであってもよい。また、図１６に示す直線などであっても良い。この際、閾値ＴＨ２１の代わりに閾値ＴＨ４１が用いられ、時間ｔではなく走行距離ｄに応じて回生係数が変化する。
　このようにすれば、現在車速Ｖが基準速度Ｖ０を下回った時点からの走行距離ｄが閾値ＴＨ４１以下であれば回生を行うが、上記走行距離ｄが閾値ＴＨ４１を超えた場合には、回生を自動的に停止させるようになる。すなわち、現在車速Ｖが基準速度Ｖ０を下回ることで生じる回生を、一定走行距離に制限できるようになり、あまりに長く回生制動が続かないようにすることで、減速を抑制できるようになる。
［実施の形態７］
　第２の実施の形態では、下限速度を決定するΔＶを、基準速度Ｖ０の一定割合ｒとして設定する例を示したが、バッテリパック１０１のバッテリ残容量ＳＯＣに応じてΔＶを設定するようにしても良い。例えば、バッテリ残容量ＳＯＣが多い場合には、それほどバッテリ残容量ＳＯＣを増加させなくてもよいのでΔＶに小さい値を設定するが、バッテリ残容量ＳＯＣが少ない場合には、回生による充電量を増加させてバッテリ残容量ＳＯＣを増加させて航続距離を伸ばすため、ΔＶに大きな値を設定する。
　より具体的に、本実施の形態の動作内容を図１８に示す。但し、図４とほぼ同じなので、異なっている部分のみを説明する。追加された処理はステップＳ２９であり、ステップＳ９で現在車速Ｖが基準速度Ｖ０未満であると判断された後、制御部３３００は、ΔＶを、バッテリ残容量ＳＯＣに応じて決定する（ステップＳ２９）。そして処理はステップＳ１３に移行する。
　ステップＳ２９で設定されるΔＶの例を、図１９を用いて説明する。図１９は、バッテリ残容量ＳＯＣと、基準速度Ｖ０に対するΔＶの割合ｒ又はΔＶそのものとの関係を表す。
　例えば、太線ｊで示すように、バッテリ残容量ＳＯＣが２０％未満であれば、基準速度Ｖ０に対するΔＶの割合ｒを３０％にし、バッテリ残容量ＳＯＣが６０％を超えていれば、割合ｒを１０％にし、バッテリ残容量ＳＯＣが６０％以下で２０％以上であれば、バッテリ残容量ＳＯＣが６０％を下回る分だけ線形に割合ｒが１０％から３０％まで増加するようにする。このようにすれば、基準速度Ｖ０を下回る車速で走行中であっても、バッテリ残容量ＳＯＣが少ない場合にはより長く回生を行うことができるようになり、バッテリ残容量ＳＯＣをより多く増加させることができるようになる。
　なお、ΔＶそのものを設定する場合には、右側の縦軸に示すように、バッテリ残容量ＳＯＣが２０％未満であれば、ΔＶを４ｋｍ／ｈにし、バッテリ残容量ＳＯＣが６０％を超えていれば、ΔＶを２ｋｍ／ｈにし、バッテリ残容量ＳＯＣが６０％以下で２０％以上であれば、バッテリ残容量ＳＯＣが６０％を下回る分だけ線形にΔＶが２ｋｍ／ｈから４ｋｍ／ｈまで増加するようにする。
　この例における、バッテリ残容量ＳＯＣの２０％及び６０％、割合ｒの１０％及び３０％、ΔＶの２ｋｍ／ｈ及び４ｋｍ／ｈは、一例に過ぎず、適宜変更可能である。
　また、バッテリ残容量ＳＯＣが２０％から６０％までの区間における割合ｒ及びΔＶの変化は、直線に限られない。曲線状に変化するようにしても良い。さらに、図１９において実線ｋで示すように、バッテリ残容量ＳＯＣが６０％以下になると一旦割合ｒ又はΔＶを増加させるが、バッテリ残容量ＳＯＣが減少しても割合ｒ又はΔＶを変化させない区間があり、さらにバッテリ残容量ＳＯＣが減少すると割合ｒ又はΔＶが増加する、というような不変区間を設けるようにしても良い。あまり、割合ｒ又はΔＶを増加させると減速が効きすぎる場合もあり、バッテリ残容量ＳＯＣに余裕がなくなってから上限まで増加させることが好ましい場合もある。
　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、目的に応じて、上で述べた各実施の形態における任意の技術的特徴を削除するようにしても良いし、他の実施の形態で述べた任意の技術的特徴を追加するようにしても良い。
　さらに、上で述べた機能ブロック図は一例であって、１の機能ブロックを複数の機能ブロックに分けても良いし、複数の機能ブロックを１つの機能ブロックに統合しても良い。処理フローについても、処理内容が変わらない限り、ステップの順番を入れ替えたり、複数のステップを並列に実行するようにしても良い。
　基準速度を設定する条件については、上ではペダル回転と車輪回転との関係が所定の関係となることを一例として示したが、従来技術で述べられている他の条件にて設定するようにしても良い。
　以上述べた実施の形態をまとめると以下のようになる。
　実施の形態における第１の態様に係るモータ制御装置は、モータの駆動又は回生を行う駆動部と、予め定められた走行又はペダル操作の状態に遷移した場合における車速を基準速度として設定し、車速が基準速度から基準速度に基づき定まる下限速度までの間に、回生トルクを生じさせるように前記駆動部を制御する制御部とを有する。
　このような構成であれば、車速が基準速度から当該基準速度に基づき定まる下限速度までの間にも回生が行われるようになり、例えば緩やかな下り坂や平地においても自動的に適度な範囲で回生を行うことができるようになる。なお、車速が基準速度以上であれば、別のルールに従って回生を行うようにしても良い。
　なお、上で述べた下限速度が、基準速度から所定速度下回る速度又は基準速度の所定割合下回る速度である場合もある。基準速度とは無関係に回生を行う下限速度が設定される場合に比して、回生が行われる車速の範囲が適切に設定されるようになる。より具体的には、下限速度が高く事前に設定されていると、基準速度によっては回生のチャンスでも回生が行われず、下限速度が低く事前に設定されていると、基準速度によっては回生しすぎて減速が過ぎる場合もある。
　さらに、上で述べた下限速度が、基準速度とモータに電力を供給するバッテリのバッテリ残容量とに基づき定まるようにしても良い。例えば、航続距離を伸ばすために、バッテリ残容量が少ない場合には下限速度を下げることでより多くの回生を行うようにしても良い。
　さらに、上で述べた制御部は、車速が基準速度未満となったタイミングから一定時間以内又はタイミングからの走行距離が一定長以内であって、且つ、車速が下限速度までの間に、回生トルクを生じさせるように駆動部を制御するようにしても良い。車速が基準速度未満で回生を行う場合には、車速が基準速度未満となったタイミングから長い時間又は長い走行距離の間、回生を行ってしまうと減速しすぎる場合もあるので、時間又は走行距離の観点で制限を掛けることで、適度な範囲で回生を行うように制限するものである。
　また、上で述べた回生トルクは、車速と下限速度との関係（例えば差）に応じた回生トルクである場合もある。すなわち、回生トルクが、車速と下限速度との関数である場合もある。なお、上で述べたように回生係数を車速と下限速度との関数（例えば、車速と下限速度との差の関数）として、別途算出した回生目標トルクと回生係数とから、上記回生トルクを算出するようにしても良い。
　さらに、上記予め定められた走行又はペダル操作の状態が、モータの回転とペダルの回転との関係が所定の条件を満たした状態である場合もある。より具体的には、第１の値を、車輪回転から換算される車速（ｍ／ｓ）又は車輪の回転数（ｒｐｍ）とし、第２の値を、ペダル回転から換算される車速又は車輪の回転数とした場合に、第１の値と第２の値との一致度又は乖離度から第１の値と第２の値とが所定レベル以上異なるようになった状態を検出するようにしても良い。このほかに、従来技術と同様の条件を採用して基準速度を設定するようにしても良い。
　実施の形態における第２の態様に係るモータ制御装置は、モータの駆動又は回生を行う駆動部と、予め定められた走行又はペダル操作の状態に遷移した場合における車速を基準速度として設定し、車速が基準速度未満となったタイミングから一定時間以内又は上記タイミングからの走行距離が一定長以内において、回生トルクを生じさせるように駆動部を制御する制御部とを有する。
　このように構成すれば、車速が基準速度未満となったタイミングから一定時間以内又は上記タイミングからの走行距離が一定長以内において回生が行われるようになるので、例えば緩やかな下り坂や平地においても自動的に適度な範囲で回生を行うことができるようになる。なお、車速が基準速度以上であれば、別のルールに従って回生を行うようにしても良い。
　なお、上で述べた制御部が、上記タイミングからの経過時間又は走行距離に応じた回生トルクを生じさせるようにしても良い。例えば、経過時間又は走行距離に応じて回生トルクが減衰するようにしても良い。
　さらに、上記予め定められた走行又はペダル操作の状態が、モータの回転とペダルの回転との関係が所定の条件を満たした状態である場合もある。第１の態様と同様である。
　このような構成は、実施の形態に述べられた事項に限定されるものではなく、実質的に同一の効果を奏する他の構成にて実施される場合もある。

Claims (10)

  1. 　モータの駆動又は回生を行う駆動部と、
    　予め定められた走行又はペダル操作の状態に遷移した場合における車速を基準速度として設定し、車速が前記基準速度から前記基準速度に基づき定まる下限速度までの間に、回生トルクを生じさせるように前記駆動部を制御する制御部と、
    　を有するモータ制御装置。
  2. 　前記下限速度が、前記基準速度から所定速度下回る速度又は前記基準速度の所定割合下回る速度である、請求項１記載のモータ制御装置。
  3. 　前記下限速度が、前記基準速度と前記モータに電力を供給するバッテリのバッテリ残容量とに基づき定まることを特徴とする請求項１又は２記載のモータ制御装置。
  4. 　前記制御部は、
    　前記車速が前記基準速度未満となったタイミングから一定時間以内又は前記タイミングからの走行距離が一定長以内であって、且つ、前記車速が前記下限速度までの間に、回生トルクを生じさせるように前記駆動部を制御する
    　請求項１記載のモータ制御装置。
  5. 　前記回生トルクは、前記車速と前記下限速度との関係に応じた回生トルクである
    　請求項１記載のモータ制御装置。
  6. 　前記予め定められた走行又はペダル操作の状態が、前記モータの回転とペダルの回転との関係が所定の条件を満たした状態である
    　請求項１記載のモータ制御装置。
  7. 　モータの駆動又は回生を行う駆動部と、
    　予め定められた走行又はペダル操作の状態に遷移した場合における車速を基準速度として設定し、車速が前記基準速度未満となったタイミングから一定時間以内又は前記タイミングからの走行距離が一定長以内において、回生トルクを生じさせるように前記駆動部を制御する制御部と、
    　を有するモータ制御装置。
  8. 　前記制御部が、
    　前記タイミングからの経過時間又は走行距離に応じた回生トルクを生じさせる
    　請求項７記載のモータ制御装置。
  9. 　前記予め定められた走行又はペダル操作の状態が、前記モータの回転とペダルの回転との関係が所定の条件を満たした状態である
    　請求項７又は８記載のモータ制御装置。
  10. 　請求項１又は７記載のモータ制御装置を有する電動アシスト車。
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