CN103466033A - 马达驱动控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种马达驱动控制装置。本发明适当地控制电动助力车的助力比，所述电动助力车包括变速器及马达，且马达的驱动转数与踏板的驱动转数的比根据变速器的变速比的变化而变化。电动助力车的马达驱动控制装置包括：变速比获取部，其获取变速器的变速比；及运算部，其根据变速比获取部所获取的变速比，根据踏板输入转矩算出作为马达的驱动转矩的目标值的助力转矩；所述电动助力车包括变速器及马达，且马达的驱动转数与踏板的驱动转数的第一比根据变速器的变速比的变化而变化。

Description

马达驱动控制装置
技术领域
本发明涉及一种包括马达的自行车等所谓的电动助力车的马达驱动控制装置。
背景技术
电动助力自行车的动力传递***存在如图1至图5所示的样式(pattern)。在这些样式中，在后轮齿轮(称为R齿轮)中内置单向离合器(one-way clutch)。而且，根据马达的转矩及速度特性，有设置减速器的情况，也有不设置减速器的情况。
图1表示在将马达的转矩传递至后轮的传递***与将踏板的转矩传递至后轮的传递***中共有变速器的第一样式。第一样式是踏板与马达驱动相同的前齿轮(称为F齿轮)的形式，前轮不受驱动。
图2表示在将马达的转矩传递至后轮的传递***与将踏板的转矩传递至后轮的传递***中共有变速器的第二样式。第二样式也是利用马达驱动由踏板所驱动的链条的中间齿轮的形式。另外，在本样式中，前轮也不受驱动。
图3表示在将马达的转矩传递至后轮的传递***与将踏板的转矩传递至后轮的传递***中共有变速器的第三样式。第三样式是经由2根链条而利用踏板及马达驱动后轮的形式。另外，在本样式中，前轮也不受驱动。
图4表示在来自踏板的驱动路径中***着变速器的第一样式。在该样式中，后轮内置马达驱动变速器后的后轮轮毂(相当于图4中的黑圆点)。在该样式中，由于在比内置于R齿轮中的单向离合器靠后轮侧处，进行后轮内置马达的驱动，所以可使用电磁制动(Electro-magnetic brakes)。另外，在本样式中，前轮也不受驱动。
图5表示在来自踏板的驱动路径中***着变速器的第二样式。在该样式中，马达驱动前轮。而且，由于前轮侧无单向离合器，所以可使用电磁制动。
在图1至图3所示的样式中，由于踏板输入转矩、马达的助力马达转矩一起通过变速器驱动后轮，所以即便变速位置、也就是变速比发生改变，马达对驱动轮进行驱动的转矩相对于踏板对驱动轮(此处为后轮)进行驱动的转矩的比、也就是助力比(Ratios ofAssist)也不会发生变化。但是，在所有这些样式中，由于踏板输入转矩及助力马达转矩均通过R齿轮，所以通过设置在R齿轮内的单向离合器。因此，加速方向的转矩从马达传递至后轮，而成为反向转矩的电磁制动方向的转矩并未得到传递。也就是，在这些样式的情况下，无法施加包括电力再生制动的电磁制动。
另一方面，在图4及图5所示的样式中，由于马达的转矩直接传递至内置于R齿轮中的单向离合器后、或直接传递至前轮，所以可施加包括电力再生制动的电磁制动。然而，在这些样式的情况下，也会产生如下异常。
另外，以下，假定变速器为3速变速器，作为变速位置的H位置(高速侧)的变速比为4/3，M位置(标准)的变速比为1，L位置(低速侧)的变速比为3/4来进行说明。
具体来说，如果无论变速比如何，相对于相同踏板输入转矩，均赋予相同助力马达转矩，那么在H位置，踏板输入转矩相对于标准成为变速比4/3的倒数即3/4倍而传递至后轮，与此相对，由于助力马达转矩不通过变速器而直接驱动前轮或后轮，所以仍为标准。因此，助力比成为标准的1/(3/4)＝4/3倍。另一方面，在L位置，相反地，助力比成为标准的1/(4/3)＝3/4倍。
在使用L位置时，虽然为出发加速时或爬坡时等高负载状态，但相反地助力比会变低，在多为低负载的H位置时，相反地助力比会变大。
而且，有因为法律规定等原因而将最大助力比规定为车速的函数的情况。例如在日本的法律下，存在如图6所示的平均助力比(在助力比具有波动变动周期的情况下，表示该波动变动周期中的平均助力比)的限制。也就是，最大平均助力比在时速为10Km之前为2，如果时速为10Km以上且时速为24Km以下，则规定为如下的曲线：在时速为24Km时最大平均助力比成为“0”之前线性地减少。
而且，在这种情况下，以助力比变大的H位置为基准，而涵盖在法律规定范围内，在M位置及L位置时，无法法律规定的最大范围内加以利用。
在该例中，H位置与L位置之间的平均助力比的开度成为(3/4)/(4/3)＝(9/16)倍。即便在假设以在H位置时成为最大容许平均助力比、也就是“2”的方式进行设定的情况下，在L位置，也成为“9/8”(＝2＊9/16)，只能将平均助力比设定在法律规定的一半强程度的范围内。
如图7示意性地所示，在M位置的平均助力比为3/2的情况下，H位置的平均助力比成为2，L位置的平均助力比成为9/8。另一方面，在M位置的平均助力比为1的情况下，H位置的平均助力比成为4/3，L位置的平均助力比成为3/4。
这样，本来利用者设定为L位置而期待大助力马达转矩的情形，却存在助力比变小而无法有效地使用马达的驱动力的问题。
另外，大体上，在如图1所示的样式的动力传递***的带马达的交通工具中，如果在使变速机构保持为高速段的状态下以低速行驶，将会在马达的效率不高的区域中使用，将该情况视为问题，为了催促驾驶者进行向与行驶速度相适的变速段的变速，而公开了一种以使电动马达相对于人力驱动力的比率在高速段减小且在低速段增大的方式进行控制的技术。如此一来，如果要在高速段下以低速行驶，则马达的辅助率变小，而人力驱动变大。即，在使驾驶者感到异常后，促使变速，如果实际上得到变速，则在低速段可获得大比率的辅助。而且，由于采用如图1所示的样式的动力传递***，所以未考察在如图4及图5所示的样式的动力传递***中进行这种比率设定。
[背景技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利专利第3190491号公报
发明内容
[发明要解决的问题]
因此，本发明的目的在于适当地控制电动助力车的助力比，该电动助力车包括变速器及马达，且马达的驱动转数与踏板的驱动转数的比根据变速器的变速比的变化而变化。
[解决问题的技术手段]
本发明的第一型态的马达驱动控制装置是电动助力车的马达驱动控制装置，该电动助力车包括变速器及马达，且马达的驱动转数与踏板的驱动转数的第一比根据变速器的变速比的变化而变化。而且，该马达驱动控制装置包括：变速比获取部，其获取变速器的变速比；及运算部，其根据变速比获取部所获取的变速比，并根据踏板输入转矩来算出作为马达的驱动转矩的目标值的助力转矩。
在所述电动助力车中，由于有第一比向与控制方向相反的方向变化的情况，所以在算出助力转矩时，是在考虑所述电动助力车的特性的基础上进行控制。
即，在所述电动助力车是如下电动助力车的情况下，即，在变速器的变速比向高速侧变化时，第一比变高，在变速比向低速侧变化时，第一比变低；所述运算部也可根据变速比，反向地采纳变速器对根据助力转矩而驱动的马达的驱动转矩的作用，来算出助力转矩。这样一来，可在考虑如上所述的电动助力车中的变速器的影响的基础上，发挥适当的马达驱动转矩。
而且，所述运算部也可以在变速比设定为高速侧时第二比低于变速比设定为低速侧时的方式进行设定，其中所述第二比为表示助力转矩的1周期平均的平均助力转矩相对于表示踏板输入转矩的1周期平均的平均踏板输入转矩之比；根据该第二比来算出助力转矩。这样一来，能够以在进一步需要助力的状态、例如低速侧的变速比的情况下，提供更多助力的方式，来算出助力转矩。
所述运算部也能够以使所述第二比与利用-1以下的幂数对变速比求幂所得的值成比例的方式进行设定。由此，可提供与进一步需要助力的状态相适的助力。
而且，所述运算部也可利用对所述第二比另行设定的第二比的上限值来限制第二比。这是为了应对法令等的限制。
此外，所述运算部也能够以使所述第二比与利用小于-1的幂数对变速比求幂所得的值成比例的方式进行设定；利用与变速比成反比的第三比和相应于车速的限制值的积(即上限)，来限制第二比。这样一来，在任一变速比的情况下，均可在上限以下的范围内，利用所述第二比算出助力转矩。
而且，所述运算部也可使合计驱动力的周期性变动的程度根据所述变速比而变化，其中所述合计驱动力是利用包括周期性的转矩变动的踏板输入转矩而得的车轮驱动力与利用助力转矩而得的车轮驱动力的合计驱动力。例如可根据利用变速比推测出的负载，来形成适当的助力。
而且，所述运算部也可根据变速比来决定对使踏板输入转矩平滑化所得的平滑化踏板输入转矩与踏板输入转矩的差相乘的系数；利用所述差与所述系数的积、与平滑化踏板输入转矩与第二比的积的和，来算出助力转矩。这样一来，可算出考虑踏板输入转矩的波动的基础上的适当的助力转矩。即，在容易受到踏板输入转矩的波动的影响的爬坡时等，可根据变速比，有效地形成助力。
而且，所述系数也可以在变速比设定为高速侧时，低于变速比设定为低速侧时的方式进行设定。这样一来，在爬坡时等需要助力的状态下，设定与变速比相应的系数。
而且，也可在变速比获取部无法获取变速比的状态(例如暂时或过渡状态)下，基于最高速的情况下的变速比，来设定所述上限值，或基于最高速的情况下的变速比，来设定算出第三比时的所述变速比。这样一来，可注意到安全且符合法律制约等。
此外，所述运算部在变速比获取部无法获取变速比的情况下，在停止时或车速小于特定值、且踏板输入转矩从0或微小的值开始增加的状态下，设为中间或比该中间低的特定变速比，算出助力转矩。其原因在于这种状态为需要相对多的助力的状态。
而且，所述运算部也可在变速比获取部无法获取变速比的状态下，继续使用之前刚获取的变速比。例如，如果在行驶过程中，这样一来也可使驾驶者不会有不协调感而形成助力。
本发明的第二型态的马达驱动控制装置是电动助力车的马达驱动控制装置，该电动助力车包括变速器及马达，且马达的驱动转数与踏板的驱动转数的第一比根据变速器的变速比的变化而变化。而且，本马达驱动控制装置包括：控制部，其在满足包括处于踏板输入转矩从0或微小的值开始增加后的特定时间内的条件的情况下，假定比中间低的变速比，在不满足所述条件后，假定中间或比该中间高的变速比；及运算部，其根据所假定的变速比，根据踏板输入转矩来算出作为马达的驱动转矩的目标值的助力转矩。
这样一来，即便在无法获得变速器的变速比的情况下，也可根据变速比形成适当的助力。尤其是在满足所述条件的情况下，是需要助力的状态。
在所述电动助力车中，由于有第一比向与控制方向相反的方向变化的情况，所以在算出助力转矩时，在考虑所述自行车的特性的基础上进行控制。
即，也可在所述电动助力车是如下自行车的情况下，即，在变速器的变速比向高速侧变化时，第一比变高，在变速比向低速侧变化时，第一比变低，所述控制部输出修正系数，所述修正系数设定为根据所假定的变速比，反向地采纳变速器对根据助力转矩而驱动的马达的驱动转矩的作用；所述运算部利用所述修正系数来修正第二比，所述第二比为表示助力转矩的1周期平均的平均助力转矩相对于表示踏板输入转矩的1周期平均的平均踏板输入转矩之比。这样一来，可在考虑如上所述的自行车中的变速器的影响的基础上，发挥适当的马达驱动转矩。
此外，所述运算部也能以在变速比假定为高速侧时第二比低于变速比假定为低速侧时的方式进行设定，所述第二比为表示助力转矩的1周期平均的平均助力转矩相对于表示踏板输入转矩的1周期平均的平均踏板输入转矩之比；利用第二比来算出助力转矩。由此，能够以在进一步需要助力的状态、例如低速侧的变速比的情况下，可提供更多助力的方式，算出助力转矩。
另外，也有所述条件还包括车速小于特定值这一条件的情况。其原因在于在这种情况也为需要助力的状态。
而且，所述运算部利用为第二比且基于最高速的变速比而设定的上限值，来限制第二比，其中所述第二比为表示助力转矩的1周期平均的平均助力转矩相对于表示踏板输入转矩的1周期平均的平均踏板输入转矩之比。其原因在于：由于变速比是假定的，所以考虑到安全，要对第二比加以限制。另外，可制作用来使微处理器实施如上所述的处理的程序，该程序例如可存储在软盘、CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory，只读光盘存储器)等光盘、磁光盘、半导体存储器(例如ROM(Read Only Memory，只读存储器))、硬盘等计算机可读取的存储媒体或存储装置中。另外，处理中途的数据暂时保管在RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)等存储装置中。
[发明的效果]
根据一观点，可适当地控制如下的自行车的马达驱动，即，包括变速器及马达，且踏板输入转矩与马达的驱动转矩的比根据变速器的变速比的变化而变化。
附图说明
图1是用来说明动力传递***的一例的图。
图2是用来说明动力传递***的一例的图。
图3是用来说明动力传递***的一例的图。
图4是用来说明动力传递***的一例的图。
图5是用来说明动力传递***的一例的图。
图6是用来说明背景技术的图。
图7是用来说明背景技术的图。
图8是表示带马达的电动助力车的一例的图。
图9是与马达驱动控制器相关的功能框图。
图10(a)至图10(1)是用来说明马达驱动的基本动作的波形图。
图11是运算部的功能框图。
图12是第一实施方式的驱动转矩目标运算部的功能框图。
图13是第一实施方式的执行助力比决定部的功能框图。
图14是表示第一实施方式的降额函数的一例的图。
图15是表示经过第一实施方式的处理而得的平均助力比的图。
图16是表示经过第二实施方式的处理而得的平均助力比的图。
图17是第三实施方式的执行助力比决定部的功能框图。
图18是表示经过第三实施方式的处理而得的平均助力比的图。
图19是第四实施方式的执行助力比决定部的功能框图。
图20是表示经过第四实施方式的处理而得的平均助力比的图。
图21是第五实施方式的驱动转矩目标运算部的功能框图。
图22是第五实施方式的平滑率控制部的功能框图。
图23是表示合计平滑率的一例的图。
图24是表示合计平滑率的一例的图。
图25是用来解说合计平滑率与合计转矩的关系的图。
图26是用来解说合计平滑率与合计转矩的关系的图。
图27是用来解说合计平滑率与合计转矩的关系的图。
图28(a)至图28(g)是用来说明在第六实施方式中变速比暂时不明的情况下的控制的图。
图29是第七实施方式中的驱动转矩目标运算部的功能框图。
图30是用来说明车速降额部输出的合计平滑率的图。
图31(a)至图31(g)是表示第七实施方式的行驶例的图。
图32是用来说明其他实施方式的功能框图。
[符号的说明]
101    二次电池
103    转矩传感器
104    制动传感器
105    马达
106    操作面板
107    检测电阻
108    踏板旋转传感器
1020   控制器
1021   运算部
1022   踏板旋转输入部
1023   电流检测部
1024   车速输入部
1025   可变延迟电路
1026   马达驱动时序生成部
1027   转矩输入部
1028   制动输入部
1029   AD输入部
1030   FET桥
10211  存储器
具体实施方式
[实施方式1]
图8是表示本实施方式中的带马达的自行车的一例的外观图。该带马达的自行车1例如具有如图5那样的样式的动力传递***，且是经由链条而将曲柄轴与后轮连结的普通的后轮驱动型自行车。另外，该带马达的自行车1是如下电动助力车，即，包括变速器及马达，且踏板输入转矩与马达的驱动转矩的比根据变速器的变速比的变化而变化。而且，也是如下电动助力车，即，包括变速器及马达，且马达的驱动转数与踏板的驱动转数的比根据变速器的变速比的变化而变化。
而且，带马达的自行车1装有马达驱动装置。马达驱动装置包括二次电池101、马达驱动控制器102、转矩传感器103、制动传感器104、马达105、操作面板106、及踏板旋转传感器108。
二次电池101例如是供给最大电压(充满电时的电压)为24V的锂离子二次电池，也可为其他种类的电池、例如锂离子聚合物二次电池、镍氢蓄电池等。
转矩传感器103设置于安装在曲柄轴上的轮上，检测搭乘者对踏板的踏力，且将该检测结果输出至马达驱动控制器102。同样，踏板旋转传感器108也与转矩传感器103同样地设置于安装在曲柄轴上的轮上，且将与旋转相应的信号输出至马达驱动控制器102。
制动传感器104包括磁铁及已知的舌簧开关。磁铁在固定制动杆并且供制动铁丝通过的框体内，固定在连结于制动杆的制动铁丝上。在用手握制动杆时，使舌簧开关成为接通状态。而且，舌簧开关固定在框体内。该舌簧开关的导通信号发送至马达驱动控制器102。
马达105例如是已知的三相直流无刷马达，例如安装在带马达的自行车1的前轮。马达105使前轮旋转，并且以转子根据前轮的旋转而旋转的方式将转子连结于前轮。此外，马达105包括霍尔元件(Hall element)等旋转传感器，且将转子的旋转信息(即霍尔信号)输出至马达驱动控制器102。
操作面板106从用户接收例如与助力的有无相关的指示输入，且将该指示输入输出至马达驱动控制器102。另外，操作面板106从用户接收助力比(M位置的助力比，也称为希望助力比)的设定输入，且将该设定输入输出至马达驱动控制器102。而且，也有将表示变速比的信号从变速器等输出至马达驱动控制器102的情况。
将与这种带马达的自行车1的马达驱动控制器102相关的构成表示在图9中。马达驱动控制器102包括控制器1020、及FET(Field Effect Transistor，场效应晶体管)桥1030。FET桥1030中包括进行马达105的U相的开关的高侧(High Side)FET(Suh)及低侧(LowSide)FET(Sul)、进行马达105的V相的开关的高侧FET(Svh)及低侧FET(Svl)、以及进行马达105的W相的开关的高侧FET(Swh)及低侧FET(Swl)。该FET桥1030构成互补型开关放大器的一部分。
而且，控制器1020包括运算部1021、踏板旋转输入部1022、电流检测部1023、车速输入部1024、可变延迟电路1025、马达驱动时序生成部1026、转矩输入部1027、制动输入部1028、及AD(Analog-Digital，模拟-数字)输入部1029。
运算部1021利用来自操作面板106的输入(例如接通/断开及动作模式(例如助力比))、来自踏板旋转输入部1022的输入、来自电流检测部1023的输入、来自车速输入部1024的输入、来自转矩输入部1027的输入、来自制动输入部1028的输入、来自AD输入部1029的输入，而进行下述运算，且对马达驱动时序生成部1026及可变延迟电路1025进行输出。另外，运算部1021包括存储器10211，存储器10211存储用于运算的各种数据及处理中途的数据等。此外，也有通过处理器执行程序而实现运算部1021的情况，在该情况下，也有该程序记录在存储器10211中的情况。
踏板旋转输入部1022将来自踏板旋转传感器108的输入数字化且输出至运算部1021。电流检测部1023利用对在FET桥1030内的FET中流动的电流进行检测的检测电阻107，将与电流对应的电压值数字化且输出至运算部1021。车速输入部1024根据马达105输出的霍尔信号算出当前车速及后轮的旋转周期，且输出至运算部1021。转矩输入部1027将相当于来自转矩传感器103的踏力的信号数字化且输出至运算部1021。制动输入部1028将相当于来自制动传感器104的制动力的信号数字化且输出至运算部1021。AD(Analog-Digital)输入部1029将来自二次电池101的输出电压数字化且输出至运算部1021。而且，也有存储器10211与运算部1021分开设置的情况。
运算部1021将进角值作为运算结果而输出至可变延迟电路1025。可变延迟电路1025基于从运算部1021收到的进角值，调整霍尔信号的相位，且输出至马达驱动时序生成部1026。运算部1021例如将相当于PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)的占空率(duty ratio)的PWM(Pulse Width Modulation)码作为运算结果而输出至马达驱动时序生成部1026。马达驱动时序生成部1026基于来自可变延迟电路1025的调整后的霍尔信号及来自运算部1021的PWM码，生成并输出相对于包含在FET桥1030中的各FET的开关信号。
利用图10(a)至(1)对图9所示的构成的马达驱动的基本动作进行说明。图10(a)表示马达105输出的U相的霍尔信号HU，图10(b)表示马达105输出的V相的霍尔信号HV，图10(c)表示马达105输出的W相的霍尔信号HW。这样，霍尔信号表示马达的旋转相位。另外，此处，并非将旋转相位作为连续值来获得，也可利用其他传感器等获得。下文也将进行叙述，在本实施方式中，是以如图10中所示那样利用略前进的相位输出霍尔信号的方式设置马达105的霍尔元件，且可利用可变延迟电路1025进行调整。因此，将如图10(d)所示的U相的调整后霍尔信号HU_In从可变延迟电路1025输出至马达驱动时序生成部1026，将如图10(e)所示的V相的调整后霍尔信号HV_In从可变延迟电路1025输出至马达驱动时序生成部1026，将如图10(f)所示的W相的调整后霍尔信号HW_In从可变延迟电路1025输出至马达驱动时序生成部1026。
另外，将霍尔信号1周期设为电角(electrical angle)360度，且分为6个阶段(phase)。
而且，如图10(g)至(i)所示，在U相的端子产生称为Motor_U反电动势的反电动势电压，在V相的端子产生称为Motor_V反电动势的反电动势电压，在W相的端子产生称为Motor_W反电动势的反电动势电压。为了对所述马达反电动势电压根据相位而提供驱动电压以驱动马达105，而将如图10(j)至(l)所示的开关信号输出至FET桥1030的各FET的栅极。图10(j)的U_HS表示U相的高侧FET(Suh)的栅极信号，U_LS表示U相的低侧FET(Sul)的栅极信号。PWM及“/PWM”表示利用与作为运算部1021的运算结果的PWM码相应的占空率而接通/断开的期间，由于为互补型，所以如果PWM接通，那么/PWM断开，如果PWM断开，那么/PWM接通。低侧FET(Sul)的“On”的区间始终接通。图10(k)的V_HS表示V相的高侧FET(Svh)的栅极信号，V_LS表示V相的低侧FET(Svl)的栅极信号。记号的意思与图10(j)相同。此外，图10(l)的W_HS表示W相的高侧FET(Swh)的栅极信号，W_LS表示W相的低侧FET(Swl)的栅极信号。记号的意思与图10(j)相同。
这样，U相的FET(Suh及Sul)在第一阶段及第二阶段进行PWM的开关，U相的低侧FET(Sul)在第四阶段及第五阶段接通。而且，V相的FET(Svh及Svl)在第三阶段及第四阶段进行PWM的开关，V相的低侧FET(Svl)在第六阶段及第一阶段接通。此外，W相的FET(Swh及Swl)在第五阶段及第六阶段进行PWM的开关，W相的低侧FET(Swl)在第二阶段及第三阶段接通。
如果输出所述信号且适当地控制占空率，能以所需的转矩驱动马达105。
接着，将运算部1021的功能框图表示在图11中。运算部1021包括再生制动目标转矩运算部1201、再生有效化部1202、驱动转矩目标运算部1203、助力有效化部1204、加法运算部1206、第一占空率换算部1211、转矩转换率限制部1212、第二占空率换算部1213、速度转换率(slew rate)限制部1215、加法运算部1216、及PWM码生成部1217。
将来自车速输入部1024的车速值及来自转矩输入部1027的踏板转矩值输入至驱动转矩目标运算部1203，而算出助力转矩值。而且，也将来自踏板旋转输入部1022的踏板旋转周期输入至驱动转矩目标运算部1203，在算出助力转矩值时加以利用。在下文详细地叙述驱动转矩目标运算部1203的运算内容。
而且，再生制动目标转矩运算部1201根据来自车速输入部1024的车速值，算出例如符合预先设定的曲线的再生制动目标转矩值。该曲线是表示如与车速值极性相反且成为车速值的绝对值的一半以下(“一半以下”例如也包括以百分之几的程度超过“一半”的情况)那样的关系的曲线。这样一来，在任一速度下，均可在某程度的效率下进行再生。另外，由于该处理不是本实施方式的主旨，所以不再进行叙述。
在本实施方式中，如果从制动输入部1028输入表示有制动的输入信号，那么再生有效化部1202将来自再生制动目标转矩运算部1201的再生制动目标转矩值输出至加法运算部1206。在除此以外的情况下，输出0。另一方面，如果从制动输入部1028输入表示无制动的输入信号，那么助力有效化部1204输出来自驱动转矩目标运算部1203的助力转矩值。在除此以外的情况下，输出0。
加法运算部1206使来自再生有效化部1202的再生制动目标转矩值的极性反转且加以输出，或直接输出来自助力有效化部1204的助力转矩值。以下，为了简化说明，而将助力转矩值及再生制动目标转矩值简称为目标转矩值。
第一占空率换算部1211对来自加法运算部1206的目标转矩值乘以换算系数dt，而算出转矩占空码(duty code)，且输出至转矩转换率限制部1212。转矩转换率限制部1212对来自第一占空率换算部1211的输出实施为人熟知的转换率限制处理，且将处理结果输出至加法运算部1216。
而且，第二占空率换算部1213对车速值乘以换算系数ds，而算出车速占空码，且输出至速度转换率限制部1215。速度转换率限制部1215对来自第二占空率换算部1213的输出实施为人熟知的转换率限制处理，且将处理结果输出至加法运算部1216。
加法运算部1216将来自转矩转换率控制部1212的转矩占空码与来自速度转换率限制部1215的车速占空码相加，而算出占空码，且输出至PWM码生成部1217。PWM码生成部1217对占空码乘以来自AD输入部1029的电池电压/基准电压(例如24V)，而生成PWM码。将PWM码输出至马达驱动时序生成部1026。
本实施方式的驱动转矩目标运算部1203例如具有如图12所示的功能。也就是，驱动转矩目标运算部1203包括乘法运算器3002、变速比获取部3005、执行助力比决定部3003、及变速比控制部3004。另外，也有驱动转矩目标运算部1203还包括使踏板输入转矩平滑化的平滑化部3001的情况。
变速比获取部3005根据踏板旋转周期及后轮的旋转周期，利用踏板旋转周期/后轮的旋转周期，算出变速比，且将该变速比输出至变速比控制部3004。另外，在从变速器等直接收到表示变速比的信号的情况下，将该变速比输出至变速比控制部3004。变速比控制部3004根据来自变速比获取部3005的变速比，将助力比修正用的变速位置(例如H、M或L)输出至执行助力比决定部3003。另外，在其他实施方式中，也有变速比控制部3004使用车速而输出变速位置的情况。此外，在其他实施方式中，也有变速比控制部3004不仅输出助力比修正用的变速位置、且另外输出上限修正用的变速位置的情况。
执行助力比决定部3003根据驾驶者指定的希望助力比、车速及变速位置，决定执行助力比，且输出至乘法运算器3002。乘法运算器3002在存在平滑化部3001时，使经平滑化的踏板输入转矩与执行助力比相乘，或在不存在平滑化部3001时，使踏板输入转矩本身与执行助力比相乘，从而算出并输出助力转矩值。
本实施方式的执行助力比决定部3003例如具有如图13所示的功能。另外，在本实施方式及除此以外的实施方式中，假定变速器为3速变速器，且变速位置的H位置(高速侧)的变速比为4/3，M位置(标准)的变速比为1，L位置(低速侧)的变速比为3/4来进行说明。
执行助力比决定部3003包括限制函数输出部3301、乘法运算器3302及乘法运算器3303、以及助力比修正系数选择器3304。限制函数输出部3301根据车速，输出例如如图14所示那样的与法律规定等相应的降额函数的值。在图14的例中，在车速为10Km/h之内时输出“1”，如果为比10Km/h快的车速，使用线性地减少的曲线，直至在24Km/h处成为0为止。
助力比修正系数选择器3304在输入助力比修正用的变速位置时，输出与该变速位置相应的修正系数。在本实施方式中，在L位置的情况下输出修正系数d，在M位置的情况下输出修正系数e，在H位置的情况下输出修正系数f。更具体来说，d＝4/3，e＝1，f＝3/4。这些值是与变速比成反比的值。下文也将进行叙述，由此，在使用如图4及图5那样的样式的动力传递***的带马达的自行车1中，设定用来取消变速器对助力马达转矩及助力比的作用的系数值。
而且，乘法运算器3302将希望助力比与限制函数输出部3301的输出的积输出至乘法运算器3303。乘法运算器3303输出乘法运算器3302的输出与助力比修正系数的积作为执行助力比。
在这种情况下，可获得如图15所示的平均助力比。例如，如果在车速为10Km/h时设为希望助力比＝1，那么在H位置的情况下，执行助力比成为1×3/4＝3/4。但是，由于作为变速比的效果，执行助力比×变速比成为平均助力比，所以成为3/4×4/3＝1。同样，在L位置的情况下，执行助力比成为1×4/3＝4/3。但是，由于作为变速比的效果，执行助力比×变速比成为平均助力比，所以成为4/3×3/4＝1。这样，无论变速位置如何，平均助力比均成为固定值“1”。如果考虑车速，根据限制函数输出部3301的输出，而成为如图15的曲线5002那样。而且，如果希望助力比＝2，平均助力比成为固定值“2”。如果考虑车速，根据限制函数输出部3301的输出，而成为如图15的曲线5001那样。
通过以如上方式算出助力比，无论变速位置如何，均可使平均助力比为固定，且可有效地减小驾驶者的负载。
[实施方式2]
本实施方式的构成基本上与第一实施方式相同。但是，输入至执行助力比决定部3003的助力比修正系数选择器3304的修正系数d、e及f的值不同。
在本实施方式中，例如以L位置的修正系数d＝8/5、M位置的修正系数e＝1、H位置的修正系数f＝5/8的方式进行设定。在第一实施方式中，采用如与变速比成反比那样的值，在本实施方式中，表示了设定小于-1的幂数，采用如利用该幂数对变速比求幂所得的值成比例那样的值的例子。
在这种情况下，可获得如图16的M：1(M位置的平均助力比＝1)所示的平均助力比。例如，如果在车速为10Km/h时设为希望助力比＝1，那么在H位置的情况下，执行助力比成为1×5/8＝5/8。但是，由于作为变速比的效果，执行助力比×变速比成为平均助力比，所以成为(5/8)×(4/3)＝5/6。同样，在L位置的情况下，执行助力比成为1×8/5＝8/5。但是，由于作为变速比的效果，执行助力比×变速比成为平均助力比，所以成为(8/5)×(3/4)＝6/5。这样，以L位置的助力比大于H位置的方式进行设定。
同样，在希望助力比＝5/3的情况下，可获得如图16的M：5/3(M位置的平均助力比＝3/2)所示的平均助力比。在该情况下，也以L位置的助力比大于H位置的方式进行设定。
这样一来，在推测出为负载高的状态的L位置，可利用马达提供更大助力。
[实施方式3]
在本实施方式中，使用如图17所示的执行助力比决定部3003b代替图13的执行助力比决定部3003。另外，对相同的功能标注相同的参照编号。
本实施方式的执行助力比决定部3003b包括限制函数输出部3301、助力比修正系数选择器3304、乘法运算器3305、助力比上限修正系数选择器3306、最小值选择部3307、及乘法运算器3309。
在本实施方式中，输入至助力比修正系数选择器3304的修正系数d、e及f与第二实施方式相同，为“8/5”、“1”及“5/8”。
助力比上限修正系数选择器3306根据上限修正用的变速位置，选择并输出L位置的助力比上限修正系数g、M位置的修正系数h或H位置的修正系数i中的任意一个。在本实施方式中，修正系数g＝“4/3”，修正系数h＝“1”，修正系数i＝“3/4”。以此方式设定如与变速比成反比那样的值。另外，在本实施方式中，上限修正用的变速位置、与助力比修正用的变速位置相同。
乘法运算器3305输出希望助力比与助力比修正系数选择器3304的输出的积。最小值选择部3307输出乘法运算器3305的输出与助力比上限修正系数选择器3306的输出中的较小者。此外，乘法运算器3309输出限制函数输出部3301的输出与最小值选择部3307的输出的积作为执行助力比。
在本实施方式中，在希望助力比成为大值的情况下，利用助力比上限修正系数选择器3306的输出，而如图15中所示那样，在任一变速位置，均为如成为上限值那样的执行助力比。另一方面，在将希望助力比抑制为小值的情况下，尽量以低速侧的位置L成为比平均助力比大的值的方式输出执行助力比。即，如图18所示，如果希望助力比＝2，则无论变速位置如何，均成为如完全达到上限的曲线5001那样。另一方面，如果希望助力比＝1，则与第二实施方式同样地，变速位置为低速侧时的平均助力比大于高速侧。
[实施方式4]
在本实施方式中，使用如图19所示的执行助力比决定部3003c代替图13的执行助力比决定部3003。另外，对相同的功能标注相同的参照编号。
本实施方式的执行助力比决定部3003c包括限制函数输出部3301、助力比修正系数选择器3304、助力比上限修正系数选择器3306、乘法运算器3305、乘法运算器3308、及最小值选择部3307。基本的构成要素几乎与第三实施方式相同，但是L位置的助力比上限修正系数g＝“8/3”，M位置的修正系数h＝“2”，H位置的助力比上限修正系数i＝“3/2”。由于最大容许助力比为“2”，所以使用第三实施方式中的值的2倍的值。其原因在于连接方式不同，其结果，输出的执行助力比及结果所得到的平均助力比也不同。
在本实施方式中，由于使限制函数输出部3301的输出乘以助力比上限修正系数选择器3306的输出，所以只要希望助力比与助力比修正系数的积未超过该限制函数输出部3301的输出与助力比上限修正系数选择器3306的输出的积所规定的上限曲线，便维持希望助力比与助力比修正系数的积。尤其是在该例中，即便在时速超过10Km/h的部分，也产生不受限制函数输出部3301的输出的影响的部分，而可获得如图20所示的平均助力比。即，在超过上限曲线5001的情况下，无论变速位置如何，平均助力比均沿上限曲线5001变化，不过，例如在M位置的平均助力比为1的情况下，在到达上限曲线5001之前，即便车辆达到10Km/h，也不受限制函数的影响，而维持固定的值。而且，也以L位置的平均助力比大于H位置的平均助力比的方式，计算执行助力比。
另外，对如根据变速位置来选择助力比的修正系数等这样的例子进行了叙述，但是，为了也可应用于不存在变速位置的CVT(Continuously Variable Transmission：无级变速器)等情况，也可采用如无论变速位置如何均直接生成修正系数作为变速比的函数那样的构成。该内容在除此以外的实施方式中也相同。
[实施方式5]
在本实施方式中，表示使用与所述实施方式不同的驱动转矩目标运算部1203b的例子。在本实施方式中，不仅根据变速比设定执行助力比，而且根据变速比决定踏板输入转矩的平滑型态。
如图21所示，本实施方式的驱动转矩目标运算部1203b包括变速比获取部3005、变速比控制部3004、执行助力比决定部3003、及平滑率控制部3006。
另外，变速比获取部3005与第一实施方式相同。变速比控制部3004也与第一实施方式相同。此外，执行助力比决定部3003与第一实施方式至第四实施方式中的任一实施方式相同。
本实施方式中所导入的平滑率控制部3006根据踏板输入转矩，根据变速位置及执行助力比，算出助力转矩。
例如，如图22所示，平滑率控制部3006包括平滑率控制系数选择器3601、降额部3602、平滑化部3603、加法运算器3605、乘法运算器3606、乘法运算器3604、及加法运算器3607。
平滑率控制系数选择器3601根据变速位置，如果为L位置，则输出平滑率控制系数a，如果为M位置，则输出平滑率控制系数b，如果为H位置，则输出平滑率控制系数c。
降额部3602根据平滑率控制系数选择器3601的输出及车速，输出合计平滑率。
例如在设定为L位置的平滑率控制系数a＝1，M位置的平滑率控制系数b＝1/2，且H位置的平滑率控制系数c＝0的情况下，输出如图23所示的合计平滑率。即，在L位置的情况下，在车速为0至特定车速的期间，合计平滑率从“1”开始线性地减少，如果车速成为特定车速以上，则合计平滑率成为0。而且，在M位置的情况下，在车速为0至特定车速的期间，合计平滑率从“1/2”开始线性地减少，如果车速成为特定车速以上，合计平滑率成为0。此外，在H位置的情况下，无论车速如何，合计平滑率均为0。
另一方面，在设定为L位置的平滑率控制系数a＝1，M位置的平滑率控制系数b＝0，且H位置的平滑率控制系数c＝0的情况下，例如输出如图24所示的合计平滑率。即，在L位置的情况下，在车速为0至特定车速的期间，合计平滑率从“1”开始线性地减少，如果车速成为特定车速以上，则合计平滑率成为0。而且，在M位置及H位置的情况下，无论车速如何，合计平滑率均为0。
踏板输入转矩在平滑化部3603得到平滑化，而生成经平滑化的转矩。在加法运算器3605，利用(经平滑化的转矩-踏板输入转矩)算出逆波动转矩。而且，乘法运算器3606生成逆波动转矩与作为降额部3602的输出的合计平滑率的积作为合计波动修正转矩。另一方面，乘法运算器3604算出执行助力比与经平滑化的转矩的积。而且，加法运算器3607通过使执行助力比与经平滑化的转矩的积、和合计波动修正转矩相加，而算出助力转矩。
在L位置时，多为爬坡等需要大转矩的情况，有在踏板的上下死点，踏板输入转矩下降至大致为零的问题。在转矩成为零时，大的减速力发挥作用，速度瞬间下降，在爬陡峭的坡时，最坏也有瞬间速度下降至零的情况。速度降低招致直立及直线前进稳定性的降低，且有使旋转停止的趋势，因此，下次蹬踏板时也不容易。
为了避免所述不良状况，而如图25所示，在L位置时，由于车速大约为0，合计平滑率为“1”或几乎为“1”，所以生成助力转矩r，以消除由人力引起的踏板输入转矩q的波动。即，使值较大的合计波动修正转矩直接和经平滑化的转矩与执行助力比的积相加。这样一来，由于合计转矩p平坦，所以即便在爬坡时，也顺利地前进。另外，在图25中，表示如平均助力比＝1这样的情况的例子。
另一方面，例如，如果车速略上升，例如在L位置成为合计平滑率＝1/2，那么如图26所示，由于通过使将逆波动转矩减半的合计波动修正转矩和经平滑化的转矩与执行助力比的积相加而得的助力转矩r与踏板输入转矩q相位相反，所以合计转矩p与踏板输入转矩q相位相同，且略具有波动。
此外，例如，如果车速进一步上升，例如在L位置成为合计平滑率＝0，那么如图27所示，逆波动转矩成为0，助力转矩r和经平滑化的转矩与执行助力比的积相同，而描绘平坦的曲线。这样一来，合计转矩p是描绘如以助力转矩r的量使踏板输入转矩p增大那样的曲线。
在上文也进行了叙述，在图23中的H位置、图24中的H位置及M位置，始终设为合计平滑率＝0，且使助力转矩r平坦化，由此可使马达或驱动用逆变器的耗电损失最小化。
利用施加至所述车轮的转矩的图，对各位置的踏板输入转矩p、助力转矩r与合计转矩p的关系进行了说明，不过这些均设为使马达的驱动轮与踏板的驱动轮直径相同的情况进行说明。在马达的驱动轮与踏板的驱动轮直径不同的情况下，可设为踏板输入转矩的车轮驱动力p、助力转矩的车轮驱动力r与合计转矩的车轮驱动力p的关系来把握。
另外，所述运算是一例，可通过设置以任意系数(正或负)使踏板输入转矩与经平滑化的转矩加权相加的转矩混合部，而获得与所述相同的结果。
[实施方式6]
在变速位置输出是从变速器本身输出的情况下、或从变速杆或操作面板直接输出的情况下，可一直获得变速位置的信息。但是，在所述变速比获取部3005根据踏板旋转周期与车轮旋转周期的比率等求出变速比或变速位置的情况下，在行驶过程中停止蹬踏板的情况下或停止期间等，变速位置暂时变得不明。如果再次开始连续地蹬，在踏板旋转检测脉冲的几脉冲后(例如踏板旋转60度后)，检测变速比或变速位置。
图28表示行驶例。就图28(a)所示的平均踏板输入转矩及图28(b)所示的踏板转数来说，蹬踏板的期间有3个。但是，如果就图28(c)所示的车速来说，可知虽然最初停止，但是即便不蹬，带马达的自行车1也行驶。另外，图28(d)表示实际的变速位置。而且，表示了DC(Don′t Care，不必在意)，该部分是如下部分，即，由于为无踏板输入转矩的状态，所以也未形成助力，无论怎样设定变速比，实质上均几乎无影响。
在这种情况下，如图28(e)所示，产生停止且不蹬的期间“不明1”(图中为不1)、踏板转数刚变化之后“不明2”、不蹬期间“不明3”、刚开始蹬之后的期间“不明4”、不蹬期间“不明5”、刚开始蹬之后的期间“不明6”、踏板转数刚变化之后“不明7”、不蹬期间“不明8”。其中，暂时不明的不明期间为“不明1”、“不明2”、“不明4”、“不明6”、“不明7”。
在这种情况下，在本实施方式中，变速比控制部3004如果从变速比获取部3005收到表示不明的输出，那么输出图28(f)所示的助力比修正用的变速位置，且输出图28(g)所示的助力比上限修正用的变速位置。
例如在第一实施方式至第五实施方式中，由于将H位置的执行助力比设定得比L位置低，所以如图28(g)所示，在暂时不明的不明期间，将对执行助力比的上限侧造成影响的助力比上限修正用的变速位置设定为H位置。由此，可防止成为超过法律规定范围的助力。另外，在其他不明期间，也可假定H位置。
而且，在从过渡性地开始蹬(满足踏板转矩输入从0或微小的值开始增加且车速为固定值以下这一条件的状态)起至可再次获得变速比的短暂期间，例如也可假定L位置作为助力比修正用的变速位置。在这种情况下，以平均助力比变大的方式设定车速也低的初蹬动作，而可顺利地蹬出。例如、“不明1”期间的末尾部分是进行所述假定的部分。
此外，在车速为固定值以上且变速位置不明的期间等，维持之前的变速位置。“不明2”期间、“不明3”期间、“不明4”期间、“不明5”期间、“不明6”期间、“不明7”期间及“不明8”期间相当于车速为固定值以上且变速位置不明的期间。只要在不蹬期间未变速，便无特别问题，即便在不蹬期间变速，由于如果开始蹬，可获得新变速比，所以可不使驾驶者感到不协调地形成助力。
[实施方式7]
在至此为止的实施方式中，对包括变速比获取部的情况进行了说明，不过也可有不包括变速比获取部的情况。这样，在变速比永久不明的电动助力车的情况下，无法进行如第一实施方式至第六实施方式中所说明的与变速比相应的助力转矩的算出。因此，在本实施方式中，以变速比在已知范围内(所述例中为H、M、L)任意改变为前提，采用如下所述的构成，且进行如下所述的控制。
具体来说，将本实施方式的驱动转矩目标运算部1203c的构成例表示在图29中。本实施方式的驱动转矩目标运算部1203c包括平滑化部3101、乘法运算器3102、加法运算器3104、乘法运算器3105、加法运算器3103、车速降额部3108、乘法运算部3107、控制部3106、限制函数输出部3109、及最小值选择部3110。
平滑化部3101使踏板输入转矩平滑化，而算出经平滑化的转矩。而且，加法运算器3104算出(经平滑化的转矩-踏板输入转矩)，且输出逆波动转矩。乘法运算器3105算出逆波动转矩与来自车速降额部3108的输出(合计平滑率)的积，且输出合计波动修正转矩。另一方面，乘法运算器3102算出并输出经平滑化的转矩与作为最小值选择部3110的输出的执行助力比的积。而且，加法运算器3103输出经平滑化的转矩与执行助力比的积、与合计波动修正转矩的和作为助力转矩。所述处理为与第五实施方式中的平滑率控制部3006相同的处理。
控制部3106根据踏板输入转矩及车速，推测变速比，且输出与推测出的变速比对应的修正系数及合计平滑率。具体来说，在车速低于特定速度的情况下，假定L位置。而且，从开始蹬起(踏板输入转矩从0或微小值起)的固定时间内，也假定L位置。对除此以外的部分假定M位置。但是，如果有踏板输入转矩，且车速为阈值以上，也可假定H位置。在本实施方式中，在假定L位置的情况下输出修正系数＝8/5，在假定M位置的情况下输出修正系数＝1，在假定H位置的情况下输出修正系数＝5/8。但是，在推测位置变更且修正系数变化的情况下，一面以修正系数连续变化的方式使修正系数逐渐变化一面进行输出。
而且，合计平滑率的系数也可如第五实施方式那样，在假定L位置的情况下输出“1”，在假定M位置或H位置的情况下，输出“0”。而且，也可在假定L位置的情况下输出“1”，在假定M位置的情况下输出“1/2”，在假定H位置的情况下输出“0”。
而且，车速降额部3108与第五实施方式中的降额部3602同样地，按照如图23或图24所示的曲线，根据车速，输出与所述系数对应的合计平滑率。
此外，在本实施方式的限制函数输出部3109，根据车速，输出执行助力比的上限值。例如输出如图30所示的值。在图30的例中，如果车速为10Km/h以内，输出“3/2”，车速为10Km/h以上且24Km/h以内时，线性地减少至“0”为止。另外，3/2是M位置的希望助力比为2且假定H位置(变速比为4/3)的情况下的上限值，算出为2/(4/3)＝3/2。
最小值选择部3110将乘法运算器3107的输出(希望助力比与修正系数的积)与限制函数输出部3109的输出中的最小值作为执行助力比而输出至乘法运算器3102。
例如假定如图31所示的行驶例。在该行驶例中，表示从停止状态开始蹬，一度停止蹬后未停止而再次开始蹬的例子。该内容是根据图31(a)的平均踏板输入转矩、图31(b)的踏板转数及图31(c)的车速而明了。
在本实施方式中，如上所述，在车速从停止状态至特定速度或开始蹬后的固定时间tl的期间，假定助力比修正用的变速位置为L位置。因此，如图31(d)所示，按照所述规则假定第一个L位置及第二个L位置、以及在一旦停止蹬后又开始蹬后的L位置。此外，在除此以外的部分，假定M位置。而且，如图31(e)所示，根据该假定变速位置，决定修正系数。另外，如图31(f)所示，始终假定H位置，限制函数输出部3109输出执行助力的上限值。此外，如图31(g)的期间T1所示，车速降额部3108输出的合计平滑率在假定L位置且车速为0或微小的情况下，成为“1”，而在车速增加时逐渐成为“0”。另一方面，即便假定L位置，在如期间T2那样车速大的情况下，合计平滑率仍为“0”。在假定M位置或H位置的情况下，合计平滑率仍为“0”。
通过进行所述处理，即便在无法永久地获取变速比的情况下，也能够以出发时或爬坡时也可尽可能顺利且轻松地行驶的方式形成助力。此外，也设定为不超过容许助力比的上限值。
[其他实施方式]
在第一实施方式至第七实施方式中，表示了将驱动转矩目标运算部1203应用于前馈控制(Feedforward Control)的例子，但是，在反馈控制(Feedback Control)中，也可利用本驱动转矩目标运算部1203。在本实施方式中，采用如图32所示的运算部1021的构成。
该运算部1021包括再生制动目标转矩运算部11201、再生有效化部11202、驱动转矩目标运算部11203、助力有效化部11204、加法运算部11206、转矩转换率限制部11255、相当转矩转换部11251、加法运算部11252、环路滤波部11253、及PWM码生成部11254。
来自车速输入部1024的车速值及车轮的旋转周期、来自转矩输入部1027的踏板转矩值及来自踏板旋转输入部1022的踏板旋转输入是输入至驱动转矩目标运算部11203，而算出助力转矩值。驱动转矩目标运算部11203的运算内容与驱动转矩目标运算部1203相同。
而且，再生制动目标转矩运算部11201根据来自车速输入部1024的车速值，算出例如符合预先设定的曲线的再生制动目标转矩值。该曲线是表示如与车速值极性相反且成为车速值的绝对值的一半以下(“一半以下”例如也包括以百分之几的程度超过“一半”的情况)那样的关系的曲线。这样一来，在任一速度下，均可在某程度的效率下进行再生。另外，由于该处理不是本实施方式的主旨，所以不再进行叙述。
在本实施方式中，如果从制动输入部1028输入表示有制动的输入信号，那么再生有效化部11202将来自再生制动目标转矩运算部11201的再生制动目标转矩值输出至加法运算部11206。在除此以外的情况下，输出0。另一方面，如果从制动输入部1028输入表示无制动的输入信号，那么助力有效化部11204输出来自驱动转矩目标运算部11203的助力转矩值。在除此以外的情况下，输出0。
加法运算部11206使来自再生有效化部11202的再生制动目标转矩值的极性反转且加以输出，或直接输出来自助力有效化部11204的助力转矩值。以下，为了简化说明，而将助力转矩值及再生制动目标转矩值简称为目标转矩值。
转矩转换率限制部11255对来自加法运算部11206的目标转矩值实施为人熟知的转换率限制处理，且将处理结果输出至加法运算部11252。
另一方面，相当转矩转换部11251实施将相当于来自电流检测部1023的马达电流的值转换为转矩相当值的处理，且将处理结果输出至加法运算部11252。加法运算部11252从来自转矩转换率限制部11255的输出减去来自相当转矩转换部11251的输出，且将运算结果输出至环路滤波部11253。环路滤波部11253对来自加法运算部11252的输出实施积分处理，且将处理结果输出至PWM码生成部11254。PWM码生成部11254使来自环路滤波部11253的输出与来自AD输入部1029的电池电压/基准电压(例如24V)相乘，而生成PWM码。将PWM码输出至马达驱动时序生成部1026。
这样一来，在反馈控制中，可直接获得所述驱动转矩目标运算部1203的效果。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明并不限定于此。例如所述功能框图是为了便于说明而划分的功能框，也有实际的电路构成不同的情况。而且，在利用程序实现的情况下，也有与程序模块构成不一致的情况。此外，实现所述功能的具体运算方法存在多种，也可采用任一种。
而且，有利用专用的电路实现运算部1021的一部分的情况，也有通过微处理器执行程序而实现如上所述的功能的情况。
而且，所述3速变速器的例子是一例，只要为2速以上的变速器，也可应用任意一种变速器。

Claims (17)

1.一种马达驱动控制装置，是电动助力车的马达驱动控制装置，所述电动助力车包括变速器及马达，且所述马达的驱动转数与踏板的驱动转数的第一比根据所述变速器的变速比的变化而变化；所述马达驱动控制装置包括：
变速比获取部，其获取所述变速器的变速比；及
运算部，其根据所述变速比获取部所获取的所述变速比，并根据所述踏板输入转矩来算出作为所述马达的驱动转矩的目标值的助力转矩。
2.根据权利要求1所述的马达驱动控制装置，其中
所述电动助力车是如下的电动助力车，即，在所述变速器的变速比向高速侧变化时，所述第一比变高，在所述变速比向低速侧变化时，所述第一比变低；
所述运算部根据所述变速比，反向地采纳所述变速器对根据所述助力转矩而驱动的所述马达的驱动转矩的作用，来算出所述助力转矩。
3.根据权利要求1或2所述的马达驱动控制装置，其中
所述运算部以在所述变速比设定为高速侧时第二比低于所述变速比设定为低速侧时的方式进行设定，其中所述第二比为表示所述助力转矩的1周期平均的平均助力转矩相对于表示所述踏板输入转矩的1周期平均的平均踏板输入转矩之比；
利用所述第二比来算出所述助力转矩。
4.根据权利要求3所述的马达驱动控制装置，其中
所述运算部以使所述第二比与利用-1以下的幂数对所述变速比求幂所得的值成比例的方式进行设定。
5.根据权利要求4所述的马达驱动控制装置，其中
所述运算部利用对所述第二比另行设定的所述第二比的上限值来限制所述第二比。
6.根据权利要求3所述的马达驱动控制装置，其中
所述运算部以使所述第二比与利用小于-1的幂数对所述变速比求幂所得的值成比例的方式进行设定；
利用与所述变速比成反比的第三比和相应于车速的限制曲线的积，来限制所述第二比。
7.根据权利要求1所述的马达驱动控制装置，其中
所述运算部使合计驱动力的周期性变动的程度根据所述变速比而变化，其中所述合计驱动力是利用包括周期性的转矩变动的踏板输入转矩而得的车轮驱动力与利用所述助力转矩而得的车轮驱动力的合计驱动力。
8.根据权利要求3所述的马达驱动控制装置，其中
所述运算部根据所述变速比来决定对使所述踏板输入转矩平滑化所得的平滑化踏板输入转矩与所述踏板输入转矩的差相乘的系数；
利用所述差与所述系数的积、与所述平滑化踏板输入转矩与所述第二比的积的和，来算出所述助力转矩。
9.根据权利要求8所述的马达驱动控制装置，其中
所述系数以在所述变速比设定为高速侧时，低于所述变速比设定为低速侧时的方式进行设定。
10.根据权利要求5或6所述的马达驱动控制装置，其中
在所述变速比获取部无法获取所述变速比的状态下，
基于最高速的情况下的变速比，来设定所述上限值，或
基于最高速的情况下的变速比，来设定算出第三比时的所述变速比。
11.根据权利要求1所述的马达驱动控制装置，其中
所述运算部在所述变速比获取部无法获取所述变速比的情况下，在停止时或车速小于特定值、且所述踏板输入转矩从0或微小的值开始增加的状态下，设为中间或比该中间低的特定变速比，算出所述助力转矩。
12.根据权利要求1所述的马达驱动控制装置，其中
所述运算部在所述变速比获取部无法获取所述变速比的状态下，继续使用之前刚获取的所述变速比。
13.一种马达驱动控制装置，是电动助力车的马达驱动控制装置，所述电动助力车包括变速器及马达，且所述马达的驱动转数与踏板的驱动转数的第一比根据所述变速器的变速比的变化而变化；所述马达驱动控制装置包括：
控制部，其在满足包括处于所述踏板输入转矩从0或微小的值开始增加后的特定时间内的条件的情况下，假定比中间低的变速比，在不满足所述条件后，假定所述中间或比该中间高的变速比；及
运算部，其根据所假定的所述变速比，根据所述踏板输入转矩来算出作为所述马达的驱动转矩的目标值的助力转矩。
14.根据权利要求13所述的马达驱动控制装置，其中
所述电动助力车是如下电动助力车，即，在所述变速器的变速比向高速侧变化时，所述马达的驱动转矩相对于踏板输入转矩的第一比变高，在所述变速比向低速侧变化时，所述马达的驱动转矩相对于踏板输入转矩的第一比变低；
所述控制部输出修正系数，所述修正系数设定为根据所假定的所述变速比，反向地采纳所述变速器对根据所述助力转矩而驱动的所述马达的驱动转矩的作用；
所述运算部利用所述修正系数来修正第二比，所述第二比表示所述助力转矩的1周期平均的平均助力转矩相对于表示所述踏板输入转矩的1周期平均的平均踏板输入转矩。
15.根据权利要求13或14所述的马达驱动控制装置，其中
所述运算部以在所述变速比假定为高速侧时第二比低于所述变速比假定为低速侧时的方式进行设定，其中所述第二比为表示所述助力转矩的1周期平均的平均助力转矩相对于表示所述踏板输入转矩的1周期平均的平均踏板输入转矩之比；
利用所述第二比来算出所述助力转矩。
16.根据权利要求13所述的马达驱动控制装置，其中
所述条件还包括车速小于特定值这一条件。
17.根据权利要求13所述的马达驱动控制装置，其中
所述运算部利用第二比的基于最高速的变速比而设定的上限值，来限制所述第二比，其中所述第二比为表示所述助力转矩的1周期平均的平均助力转矩相对于表示所述踏板输入转矩的1周期平均的平均踏板输入转矩之比。
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