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JP2019142460A - Motor control device and power-assisted vehicle - Google Patents

Motor control device and power-assisted vehicle Download PDF

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JP2019142460A
JP2019142460A JP2018031215A JP2018031215A JP2019142460A JP 2019142460 A JP2019142460 A JP 2019142460A JP 2018031215 A JP2018031215 A JP 2018031215A JP 2018031215 A JP2018031215 A JP 2018031215A JP 2019142460 A JP2019142460 A JP 2019142460A
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康夫 保坂
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Satoru Shimizu
悟 清水
太一 ▲柳▼岡
太一 ▲柳▼岡
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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

【課題】電動アシスト車を人力にて押したり引いたりする際に、より適切に人力をアシストできるようにする。【解決手段】本発明のモータ制御装置は、電動アシスト車のモータを力行駆動又は回生制動させるインバータと、ユーザが電動アシスト車を手で押す又は手で引く状態における人力の方向及びモータの回転方向に基づきモータの制御モードを決定し、決定された制御モードにおいて人力に基づくトルクをモータに生じさせるようにインバータを制御する制御部とを有する。制御モードの例として、人力の方向が正で且つモータの回転方向が正である場合、正方向力行を決定し、人力の方向が正で且つモータの回転方向が負である場合、負方向回生又は正方向力行を決定し、人力の方向が負で且つモータの回転方向が正である場合、正方向回生又は負方向力行を決定し、人力の方向が負で且つモータの回転方向が負である場合、負方向力行を決定する。【選択図】図3PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to assist human power more appropriately when pushing or pulling an electrically assisted vehicle by human power. A motor control device of the present invention includes an inverter that drives or regeneratively brakes a motor of an electrically assisted vehicle, and a direction of human power and a direction of rotation of the motor when a user pushes or pulls the electrically assisted vehicle by hand. It has a control unit that determines the control mode of the motor based on the above and controls the inverter so as to generate a torque based on human power in the determined control mode. As an example of the control mode, when the direction of human power is positive and the direction of rotation of the motor is positive, the positive power running is determined, and when the direction of human power is positive and the direction of rotation of the motor is negative, negative direction regeneration is performed. Or, if the positive power running is determined and the human power direction is negative and the motor rotation direction is positive, the positive direction regeneration or negative power running is determined, the human power direction is negative and the motor rotation direction is negative. If so, determine negative powering. [Selection diagram] Fig. 3

Description

本発明は、電動アシスト車に搭載されるモータの制御技術に関する。   The present invention relates to a control technology for a motor mounted on an electric assist vehicle.

電動アシスト車は、バッテリやモータの分、アシスト機能を有しない車両と比較して重量が重く、ユーザが車両から降りて押して移動する場合などでは、モータによるアシストが得られないためアシスト機能を有しない車両に比べて労力を要し、利便性を損ねていた。   Electric assist vehicles are heavier than batteries that do not have an assist function because of the battery and motor, and when the user gets off the vehicle and pushes to move, the assist function by the motor cannot be obtained. Compared to vehicles that do not, it required more labor and lost convenience.

一方、例えばハンドル部分に設置された専用のボタンを押すことでモータを駆動し、手押しをアシストする電動アシスト車について開示する文献がある。この文献では、ボタンを押すと、一定の速度で走行させたり、その速度を変化させることができるようにしたりすることは開示されているが、ユーザが電動アシスト車を手押しする状況について詳しく考察しているわけではない。   On the other hand, for example, there is a document that discloses an electrically assisted vehicle that drives a motor by pushing a dedicated button installed on a handle portion and assists hand pushing. In this document, it is disclosed that when a button is pressed, the vehicle is allowed to run at a constant speed or the speed can be changed. However, the situation in which the user manually pushes the electric assist vehicle is discussed in detail. I don't mean.

特開平10−250671号公報JP-A-10-250671 特開平9−263290号公報JP-A-9-263290

従って、本発明の目的は、一側面として、電動アシスト車を人力にて押したり引いたりする際に、より適切に人力を補助できるようにするための技術を提供することである。   Therefore, the objective of this invention is providing the technique for enabling it to assist human power more appropriately, when pushing and pulling an electrically assisted vehicle by human power as one side surface.

本発明に係るモータ制御装置は、(A)電動アシスト車のモータを力行駆動又は回生制動させるインバータと、(B)ユーザが電動アシスト車を手で押す又は手で引く状態における人力の方向及びモータの回転方向に基づきモータの制御モードを決定し、決定された制御モードにおいて人力に基づくトルクをモータに生じさせるようにインバータを制御する制御部とを有する。   The motor control device according to the present invention includes: (A) an inverter that power-drives or regeneratively brakes the motor of the electric assist vehicle; and (B) the direction of human power and the motor when the user pushes or pulls the electric assist vehicle by hand. And a control unit that controls the inverter so as to cause the motor to generate torque based on human power in the determined control mode.

一側面によれば、電動アシスト車を人力にて押したり引いたりする際に、より適切に人力を補助できるようになる。   According to one aspect, human power can be more appropriately assisted when the electric assist vehicle is pushed or pulled by human power.

図1は、電動アシスト自転車の外観を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an external appearance of an electrically assisted bicycle. 図2は、電動アシスト自転車の上面図である。FIG. 2 is a top view of the electrically assisted bicycle. 図3は、ハンドルを傾けた状態における電動アシスト自転車の上面図である。FIG. 3 is a top view of the electrically assisted bicycle with the handle tilted. 図4は、モータ駆動制御装置の構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the motor drive control device. 図5は、手押し制御部の機能ブロック構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a functional block configuration example of the hand pressing control unit. 図6は、手押し状態における制御モードを説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the control mode in the hand-pressed state. 図7は、モータ回転、人力、モータ出力トルク等の方向を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining directions of motor rotation, human power, motor output torque, and the like. 図8は、実施の形態における処理フローを示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a processing flow in the embodiment. 図9は、モード別制御処理の処理フローを示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a processing flow of the control processing for each mode.

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駆動制御装置についても適用可能である。また、電動アシスト車も、2輪だけではなく3輪などである場合もある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with an example of an electrically assisted bicycle which is an example of an electrically assisted vehicle. However, the embodiment of the present invention is not limited to an electric assist bicycle, and is not limited to a motor that assists in moving a moving body (for example, a carriage, a wheelchair, and an elevator) that moves according to human power. The present invention can also be applied to a motor drive control device. In addition, there are cases where the electric assist vehicle is not only two wheels but also three wheels.

[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、モータ駆動制御装置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、人力センサ107と、荷重センサ108と、ハンドル切り角センサ111とを有する。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is an external view showing an example of an electrically assisted bicycle which is an example of an electrically assisted vehicle in the present embodiment. This electrically assisted bicycle 1 is equipped with a motor drive device. The motor drive device includes a battery pack 101, a motor drive control device 102, a torque sensor 103, a pedal rotation sensor 104, a motor 105, an operation panel 106, a human power sensor 107, a load sensor 108, and a handle turning angle. Sensor 111.

また、電動アシスト自転車1は、ハンドルポスト110、前輪、後輪、前照灯、フリーホイール、変速機等も有している。   The electrically assisted bicycle 1 also has a handle post 110, front wheels, rear wheels, headlamps, free wheels, a transmission, and the like.

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、モータ駆動制御装置102を介してモータ105に対して電力を供給し、回生時にはモータ駆動制御装置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。   The battery pack 101 is, for example, a lithium ion secondary battery, but may be another type of battery, 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 drive control device 102, and is also charged by regenerative power from the motor 105 via the motor drive control device 102 during regeneration.

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駆動制御装置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駆動制御装置102に出力する。   The torque sensor 103 is provided around the crankshaft, detects the pedal effort by the driver, and outputs the detection result to the motor drive control device 102. Further, like the torque sensor 103, the pedal rotation sensor 104 is provided around the crankshaft and outputs a signal corresponding to the rotation to the motor drive control device 102.

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)をモータ駆動制御装置102に出力する。   The motor 105 is, for example, a well-known three-phase DC brushless motor, and is mounted on, for example, the front wheel of the electric assist 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. Further, 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 control device 102.

ユーザが電動アシスト自転車1に搭乗している場合には、モータ駆動制御装置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の力行駆動を制御し、モータ105の回生制動の制御も行う。また、ユーザが電動アシスト自転車1を手で押す又は手で引くような状態(手押し状態と簡略化する場合もある)においては、モータ駆動制御装置102は、人力センサ107、モータ105の回転センサ、トルクセンサ103及び荷重センサ108等からの信号に基づき所定の演算を行って、モータ105の制御モードを決定して、当該制御モードにおいてモータ105を力行駆動又は回生制動させるように制御する。   When the user is on the electric assist bicycle 1, the motor drive control device 102 performs a predetermined calculation based on signals from the rotation sensor of the motor 105, the torque sensor 103, the pedal rotation sensor 104, etc. The power running drive of 105 is controlled, and the regenerative braking of the motor 105 is also controlled. In a state where the user pushes or pulls the electric assist bicycle 1 with his / her hand (may be simplified as a hand-pressed state), the motor drive control device 102 includes a human power sensor 107, a rotation sensor for the motor 105, A predetermined calculation is performed based on signals from the torque sensor 103, the load sensor 108, and the like, a control mode of the motor 105 is determined, and control is performed so that the motor 105 is driven by power running or regenerative braking in the control mode.

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ユーザから受け付けて、当該指示入力等をモータ駆動制御装置102に出力する。なお、本実施の形態では、操作パネル106に、電動アシスト自転車1を手で押す又は手で引くことを指示するボタンを有していないが、このようなボタンを設けて、以下で述べる制御の開始指示として受け付けるようにしても良い。   The operation panel 106 receives, for example, an instruction input regarding presence / absence of assist (that is, turning on and off the power switch), an input of a desired assist ratio or the like from the user when there is assist, and the instruction input or the like is received from the motor drive control device. To 102. In this embodiment, the operation panel 106 does not have a button for instructing to push or pull the power-assisted bicycle 1 by hand. However, such a button is provided to perform the control described below. It may be accepted as a start instruction.

人力センサ107は、例えばハンドルの継ぎ手部分であるステムに設けられた応力センサである。本実施の形態では、電動アシスト自転車1を前進させる方向への人力だけではなく、電動アシスト自転車1を後退させる方向への人力も検出するものとする。また、ステムに限らず、ハンドルのグリップ部分に設けるようにしたり、ハンドルポスト110のたわみを検出する箇所に設けるようにしたり、モータ105の軸付近に設けるようにしても良い。   The human force sensor 107 is, for example, a stress sensor provided on a stem that is a joint portion of a handle. In the present embodiment, not only the human power in the direction of moving the electric assist bicycle 1 forward, but also the human power in the direction of moving the electric assist bicycle 1 backward is detected. Further, not limited to the stem, it may be provided at the grip portion of the handle, provided at a position where the deflection of the handle post 110 is detected, or provided near the shaft of the motor 105.

荷重センサ108は、例えばサドル下に設け、ユーザがサドルに着座したか否かを表す信号を、モータ駆動制御装置102に出力する。ハンドル切り角センサ111は、ハンドル切り角θを検出して、当該ハンドル切り角θをモータ駆動制御装置102に出力する。本実施の形態では、前輪と連結するホークとハンドルポスト110とは一体化されており、ハンドルはステムにおいてハンドルポスト110と連結されているので、ハンドルを動かすとハンドルポスト110がフレームに対して回転することで前輪も連動して回転する。ハンドル切り角センサ111は、この回転角をハンドル切り角θとして特定する。   The load sensor 108 is provided, for example, under the saddle, and outputs a signal indicating whether or not the user is seated on the saddle to the motor drive control device 102. The handle turning angle sensor 111 detects the handle turning angle θ and outputs the handle turning angle θ to the motor drive control device 102. In the present embodiment, the fork connected to the front wheel and the handle post 110 are integrated, and the handle is connected to the handle post 110 at the stem. Therefore, when the handle is moved, the handle post 110 rotates relative to the frame. By doing so, the front wheels also rotate in conjunction. The handle turning angle sensor 111 specifies this rotation angle as the handle turning angle θ.

図2に、電動アシスト自転車1の上面図を示す。本実施の形態では、上で述べたように、人力センサ107は、ステムに設けられる。これによって、ユーザが、電動アシスト自転車1のハンドルの両グリップ109a及び109bを握って、電動アシスト自転車1を前進させたり後退させたりしたときに、電動アシスト自転車1にかけられる人力がその方向と共に検出される。なお、グリップ109a及び109bに、接触センサを設けて、両グリップを握っているか否かを検出して、その信号をモータ駆動制御装置102に出力するようにしても良い。さらに、グリップ109a及び109bに、人力センサ107を設けるようにしてもよい。   FIG. 2 shows a top view of the electrically assisted bicycle 1. In the present embodiment, as described above, the human force sensor 107 is provided on the stem. Thereby, when the user holds both the grips 109a and 109b of the handle of the electric assist bicycle 1 and moves the electric assist bicycle 1 forward or backward, the human power applied to the electric assist bicycle 1 is detected along with the direction thereof. The Note that a contact sensor may be provided on the grips 109 a and 109 b to detect whether or not both grips are gripped and to output the signal to the motor drive control device 102. Further, the human power sensor 107 may be provided on the grips 109a and 109b.

図3に、電動アシスト自転車1のハンドルが傾けられている状態の上面図を示す。この状態で、ユーザが電動アシスト自転車1のハンドルのグリップ109a及び109bを握って押すと、ステムに設けられた人力センサ107は、例えば人力Finを検出する。一方、ハンドル切り角センサ111は、ハンドル切り角θを検出する。 FIG. 3 shows a top view of the electrically assisted bicycle 1 with the handle being tilted. In this state, when the user presses gripping the grip 109a and 109b of the handle of the power-assisted bicycle 1, human power sensor 107 provided in the stem, for example for detecting the human power F in. On the other hand, the steering angle sensor 111 detects the steering angle θ.

次に、本実施の形態に係るモータ駆動制御装置102に関連する構成を図4に示す。   Next, a configuration related to the motor drive control device 102 according to the present embodiment is shown in FIG.

モータ駆動制御装置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105を力行駆動又は回生制動させるインバータとして機能する。   The motor drive control device 102 includes a controller 1020 and an FET (Field Effect Transistor) bridge 1030. The FET bridge 1030 includes a high side FET (Suh) and a low side FET (Sul) that perform switching for the U phase of the motor 105, and a high side FET (Svh) and a low side FET (Svl) that perform switching for the V phase of the motor 105. ) And a high-side FET (Swh) and a low-side FET (Swl) that perform switching for the W phase of the motor 105. The FET bridge 1030 functions as an inverter that drives the motor 105 to perform power running or regenerative braking.

また、制御器1020は、演算部1021と、荷重入力部1022と、切り角入力部1023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、人力入力部1028と、AD(Analog-Digital)入力部1029とを有する。   The controller 1020 includes a calculation unit 1021, a load input unit 1022, a turning angle input unit 1023, a motor rotation input unit 1024, a variable delay circuit 1025, a motor drive timing generation unit 1026, and a torque input unit 1027. A human-power input unit 1028 and an AD (Analog-Digital) input unit 1029.

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)、荷重入力部1022からの入力、切り角入力部1023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、人力入力部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。   The calculation unit 1021 is input from the operation panel 106 (for example, on / off of assist), input from the load input unit 1022, input from the turning angle input unit 1023, input from the motor rotation input unit 1024, torque input unit A predetermined calculation is performed using the input from 1027, the input from the human input unit 1028, and the input from the AD input unit 1029, and output is performed to the motor drive timing generation unit 1026 and the variable delay circuit 1025. Note that 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. Further, the memory 10211 may be provided separately from the calculation unit 1021.

荷重入力部1022は、荷重センサ108からの、着座の有無を表す信号を、ディジタル化して演算部1021に出力する。切り角入力部1023は、ハンドル切り角センサ111からのハンドル切り角θを表す信号を、ディジタル化して演算部1021に出力する。   The load input unit 1022 digitizes a signal indicating the presence / absence of sitting from the load sensor 108 and outputs the digitized signal to the calculation unit 1021. The turning angle input unit 1023 digitizes a signal representing the steering angle θ from the steering angle sensor 111 and outputs the digitized signal to the computing unit 1021.

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。モータ回転入力部1024は、例えば、モータ回転入力から電動アシスト自転車1の速度(例えば正の速度は前進速度で、負の速度は後退速度)を算出して出力するようにしても良い。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。人力入力部1028は、人力センサ107からの人力を表す信号を、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。   The motor rotation input unit 1024 digitizes a signal (for example, a rotation phase angle, a rotation direction, etc.) relating to rotation of the motor 105 (rotation of the front wheels in the present embodiment) from a hall signal output from the motor 105 and calculates the calculation unit 1021. Output to. For example, the motor rotation input unit 1024 may calculate and output the speed of the electrically assisted bicycle 1 (for example, a positive speed is a forward speed and a negative speed is a reverse speed) from the motor rotation input. 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 human power input unit 1028 digitizes a signal representing human power from the human power sensor 107 and outputs the digitized signal to the calculation unit 1021. The AD input unit 1029 digitizes the output voltage from the secondary battery and outputs the digitized voltage to the arithmetic unit 1021.

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、モータの駆動等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。   The calculation unit 1021 outputs an advance value to the variable delay circuit 1025 as a 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 code corresponding to a duty ratio of PWM (Pulse Width Modulation) 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. Depending on the calculation result of the calculation unit 1021, the motor 105 may be power-driven or regeneratively braked. The basic operation such as driving the motor is described in the pamphlet of International Publication No. 2012/086459 and is not a main part of the present embodiment, and thus the description thereof is omitted here.

次に、図5に、演算部1021における手押し制御部3000に関連する機能ブロック構成例を示す。手押し制御部3000は、状態判定部3100と、モード判定部3200と、制御部3300とを有する。   Next, FIG. 5 shows a functional block configuration example related to the hand pressing control unit 3000 in the calculation unit 1021. The hand pressing control unit 3000 includes a state determination unit 3100, a mode determination unit 3200, and a control unit 3300.

状態判定部3100は、ペダルトルク入力や着座の有無などに基づき、本実施の形態に係る制御を行うか否かを判定し、行う場合には手押し状態通知を、行わない場合には乗車状態通知を制御部3300に出力する。モード判定部3200は、モータ回転入力に含まれるモータ回転方向と、人力入力に含まれる人力の方向とから、制御モードを判定し、制御部3300に出力する。制御部3300は、状態判定部3100から手押し状態通知を受け取っている場合には、モード判定部3200からの制御モードに従って、切り角入力と人力入力とから、モータ105で生成すべきトルクを算出して、当該トルクを生じるように、モータ105の制御を行う。   The state determination unit 3100 determines whether or not to perform the control according to the present embodiment based on pedal torque input or the presence / absence of seating. Is output to the control unit 3300. The mode determination unit 3200 determines a control mode from the motor rotation direction included in the motor rotation input and the direction of human power included in the human power input, and outputs the control mode to the control unit 3300. When receiving a hand-pressed state notification from state determination unit 3100, control unit 3300 calculates the torque to be generated by motor 105 from the cut angle input and the human power input according to the control mode from mode determination unit 3200. Thus, the motor 105 is controlled so as to generate the torque.

本実施の形態では、制御モードは、正方向力行と、正方向回生又は負方向力行と、正方向力行又は負方向回生と、負方向力行とのいずれかである。演算部1021は、いずれかの制御モードで動作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を力行駆動又は回生制動させる。   In the present embodiment, the control mode is any one of positive direction power running, positive direction regeneration or negative direction power running, positive direction power running or negative direction regeneration, and negative direction power running. The arithmetic unit 1021 power-drives or regeneratively brakes the motor 105 via the motor drive timing generation unit 1026, the variable delay circuit 1025, and the FET bridge 1030 so as to operate in any one of the control modes.

本実施の形態において、手押し状態におけるどのような状況においてどのような制御を行うかについて、図6にまとめる。なお、電動アシスト自転車1の進行方向(前進又は後退)、モータ回転方向、モータ出力トルクの方向、人力の方向などについては、図7に示しておく。   FIG. 6 summarizes what control is performed in what situation in the hand-pressed state in the present embodiment. The traveling direction (forward or backward) of the electrically assisted bicycle 1, the motor rotation direction, the direction of the motor output torque, the direction of human power, and the like are shown in FIG. 7.

モード1は、典型的には、坂を上向きに前進する状況(坂を前向きに上る状況)、及び平地を前進する状況において、人力が正の方向に働いて電動アシスト自転車1を前進させるように押しているため、電動アシスト自転車1が前方向に進んでおり(走行時に相当)、モータ回転は正方向になる、という状態での制御モードを表している。このような状態においては、正方向力行をモータ105に行わせることで、人力をアシストすることが好ましい。このとき、モータ出力トルクは正である。なお、人力が正の方向に働いて電動アシスト自転車1を前進させるように押していても、電動アシスト車1が動かない場合(停車時に相当)もあり、このような場合モータ回転はないが、人力の方向に従って、正方向力行をモータ105に行わせる。   In the mode 1, typically, in the situation where the hill is advanced upward (the situation where the hill is advanced forward) and the situation where the terrain is advanced, the human power works in a positive direction so that the electric assist bicycle 1 is advanced. Since it is pushed, the electric assist bicycle 1 is moving forward (corresponding to traveling) and the motor rotation is in the positive direction. In such a state, it is preferable to assist human power by causing the motor 105 to perform power running in the positive direction. At this time, the motor output torque is positive. Even if the human power works in the positive direction and pushes the electric assist bicycle 1 forward, the electric assist vehicle 1 may not move (corresponding to when the vehicle is stopped). In such a case, there is no motor rotation. The motor 105 is caused to perform forward powering according to the direction of

但し、例えば、坂を上向きに前進する状況や平地を前進する状況から、坂を下向きに前進する状況(坂を前向きに下る状況)に変化して、電動アシスト自転車1が正方向に進みすぎの場合には、人力は負の方向に変化して、電動アシスト自転車1を後ろ方向に引くようになるので、モード2(場合によってはモード4)に遷移する。   However, for example, the situation where the assisted bicycle 1 moves too far in the forward direction changes from a situation where the hill is advanced upward or a situation where the terrain is advanced to a situation where the hill is advanced downward (a situation where the hill is moved forward). In this case, the human power changes in the negative direction and pulls the electrically assisted bicycle 1 backward, so that the mode is changed to mode 2 (or mode 4 in some cases).

モード2は、典型的には、坂を下向きに前進する状況において、人力が負の方向に働いて電動アシスト自転車1を後退させるように引いているが、電動アシスト自転車1の自重のため電動アシスト自転車1は前進しており(走行時に相当)、モータ回転は正方向になる、という状態での制御モードを表している。このような状態においては、電動アシスト自転車1があまり速く坂を下向きに前進しないように正方向回生又は負方向力行をモータ105に行わせることで、負方向の人力をアシストすることが好ましい。このとき、モータ出力トルクは負である。なお、正方向回生と負方向力行については、例えばモータ回転から得られる速度や、当該速度と人力との関係で切り替えるようにしても良い。また、人力が負方向に働いて電動アシスト自転車1を後退させるように引いているが、電動アシスト自転車1が動かない場合(停車時に相当)もあり、このような場合にはモータ回転は無いが、人力の方向に従って負方向力行をモータ105に行わせる。   Mode 2 typically pulls the electric assist bicycle 1 to move backward in a situation where the manpower works in a negative direction in a situation where the vehicle advances downward on the slope. The bicycle 1 represents a control mode in a state where the bicycle 1 is moving forward (corresponding to traveling) and the motor rotation is in the positive direction. In such a state, it is preferable to assist the human power in the negative direction by causing the motor 105 to perform the positive direction regeneration or the negative direction power running so that the electrically assisted bicycle 1 does not advance down the hill too quickly. At this time, the motor output torque is negative. Note that the positive direction regeneration and the negative direction power running may be switched depending on, for example, the speed obtained from motor rotation or the relationship between the speed and human power. In addition, although the electric power assist bicycle 1 is pulled so that the human power works in the negative direction, the electric assist bicycle 1 sometimes does not move (corresponding to when the vehicle stops). In such a case, the motor does not rotate. The motor 105 is caused to perform negative direction powering according to the direction of human power.

但し、例えば、坂の傾斜が緩くなってきて、電動アシスト自転車1が意図したように進まなくなるようであれば、人力が正方向に変化して、電動アシスト自転車1を押すようになるので、モード1に遷移する。一方、例えば、坂を目標より下りすぎてしまったような場合には、負方向の人力が増加するので、モータ回転は負方向に転換し、モード4に遷移する。   However, for example, if the slope of the slope becomes gentle and the electric assist bicycle 1 does not advance as intended, the human power changes in the positive direction and the electric assist bicycle 1 is pushed. Transition to 1. On the other hand, for example, when the hill is descended too much from the target, the human power in the negative direction increases, so that the motor rotation is changed to the negative direction and the mode 4 is changed.

モード3は、例えば、坂を上向きに後退する状況(坂を後ろ向きに下る状況)において、人力が正の方向に働いて電動アシスト自転車1を押しているが、電動アシスト自転車1の自重によって後退しており(走行時に相当)、モータ回転は負方向になる、という状態での制御モードを表している。このような状態においては、正方向力行又は負方向回生をモータ105に行わせることで、正方向の人力をアシストすることが好ましい。このとき、モータ出力トルクは正である。なお、正方向力行と負方向回生については、例えばモータ回転から得られる速度や、当該速度と人力との関係で切り替えるようにしても良い。また、人力が正の方向に働いて電動アシスト自転車1を押しているが、電動アシスト自転車1が動いていない場合(停車時に相当)もあり、このような場合にはモータ回転は無いが、人力の方向に従って正方向力行をモータ105に行わせる。   In mode 3, for example, in a situation where the hill is retracted upward (situation where the hill is descended backward), the human power works in the positive direction to push the electric assist bicycle 1, but the electric assist bicycle 1 is retracted due to its own weight. This represents a control mode in a state in which the motor rotation is in the negative direction (corresponding to traveling). In such a state, it is preferable to assist the human power in the positive direction by causing the motor 105 to perform positive direction power running or negative direction regeneration. At this time, the motor output torque is positive. Note that the positive direction power running and the negative direction regeneration may be switched depending on, for example, the speed obtained from motor rotation or the relationship between the speed and human power. Moreover, although the human power works in the positive direction and the electric assist bicycle 1 is pushed, there are cases where the electric assist bicycle 1 does not move (corresponding to when the vehicle is stopped). The motor 105 is caused to perform forward powering according to the direction.

但し、例えば後退させずに前進させたい場合には、人力は正方向に増加するので、モータ回転が正方向に転換し、モード1に遷移する。   However, for example, when it is desired to move forward without moving backward, the human power increases in the positive direction, so that the motor rotation changes to the positive direction and the mode 1 is changed.

モード4は、例えば、坂を下向きに後退する状況(坂を後ろ向きに上る状況)において、人力は負方向に働いて、電動アシスト自転車1も後退しており(走行時に相当)、モータ回転が負方向になる、という状態での制御モードを表している。このような状態においては、負方向力行をモータ105に行わせることで、人力をアシストすることが好ましい。このとき、モータ出力トルクは負である。なお、人力が負の方向に働いて電動アシスト自転車1を引いているが、電動アシスト自転車1が動かない場合(停車時に相当)もあり、このような場合にはモータ回転は無いが、人力の方向に従って負方向力行をモータ105に行わせる。   In mode 4, for example, in a situation where the hill is moved backwards (a situation where the hill is moved backwards), the human power is working in the negative direction, the electric assist bicycle 1 is also moved backward (corresponding to traveling), and the motor rotation is negative. The control mode in the state of being in the direction is shown. In such a state, it is preferable to assist human power by causing the motor 105 to perform negative direction power running. At this time, the motor output torque is negative. In addition, although the human power works in the negative direction and the electric assist bicycle 1 is pulled, there is a case where the electric assist bicycle 1 does not move (corresponding to when the vehicle is stopped). The motor 105 is caused to perform negative direction powering according to the direction.

但し、例えば後退した先が下り坂であったりして、負方向に電動アシスト自転車1が進みすぎた場合には、正方向に人力が変化するので、モード3に遷移し、さらにはモード1に遷移する。   However, if, for example, the retreat destination is a downhill, and the power-assisted bicycle 1 moves too far in the negative direction, the human power changes in the positive direction, so the mode changes to mode 3, and further to mode 1 Transition.

なお、停車状態では、モード1とモード3とは区別できず、電動アシスト自転車1が動き始めると、モータ回転方向に応じて制御モードが切り替わる。但し、いずれの場合も正方向力行となる場合もある。モード1とモード3で正方向力行を行う場合でも、アシストの程度は異なる場合もある。同様に、停車状態では、モード2とモード4とを区別できず、電動アシスト自転車1が動き始めると、モータ回転方向に応じて制御モードが切り替わる。但し、いずれの場合も負方向力行となる場合もある。モード2とモード4で負方向力行を行う場合でも、アシストの程度は異なる場合もある。   In the stop state, it is not possible to distinguish between the mode 1 and the mode 3, and when the electrically assisted bicycle 1 starts to move, the control mode is switched according to the motor rotation direction. However, in either case, there is a case where the power is in the positive direction. Even when positive powering is performed in mode 1 and mode 3, the degree of assist may be different. Similarly, in the stop state, the mode 2 and the mode 4 cannot be distinguished, and when the electrically assisted bicycle 1 starts to move, the control mode is switched according to the motor rotation direction. In either case, however, negative powering may occur. Even when negative direction powering is performed in mode 2 and mode 4, the degree of assist may be different.

このような制御モード分けを行うことで、電動アシスト自転車1を手押しする場合や手で引く場合であっても、モータ105の適切な制御が行われるようになる。   By performing such control mode division, appropriate control of the motor 105 can be performed even when the electrically assisted bicycle 1 is pushed by hand or pulled by hand.

次に、図8及び図9を用いて、手押し制御部3000の処理内容について説明する。   Next, processing contents of the hand pressing control unit 3000 will be described with reference to FIGS. 8 and 9.

手押し制御部3000は、人力入力部1028から人力Finを、モータ回転入力部1024からモータ回転入力を取得する(図8:ステップS1)。人力Finは、ステムやハンドルポスト110に設けられた人力センサ107からの入力ではなく、ハンドルのグリップ109a及び109bに設けられた2つのセンサからの入力である場合もある。2つのセンサからの入力の場合、それらを加算して人力Finを算出しても良いし、2つの値を平均することで人力Finを算出するようにしても良い。 Hand control unit 3000, the human power F in the human input unit 1028, acquires the motor rotation input from the motor rotational input unit 1024 (FIG. 8: step S1). Human power F in, rather than the input from the manual sensor 107 provided on the stem and handle post 110, in some cases the input from the two sensors provided on the grip 109a and 109b of the handle. For inputs from two sensors, may be calculated by adding them manually F in, it may be calculated human power F in by averaging the two values.

また、手押し制御部3000は、切り角入力部1023からハンドル切り角θを取得する(ステップS3)。さらに、手押し制御部3000は、状態判定のための入力を取得する(ステップS5)。状態判定のための入力は、本実施の形態の場合、トルク入力部1027からのペダルトルク入力、及び荷重入力部1022からの着座の有無を表す入力である。但し、ハンドルのグリップ109a及び109bに設けられた接触センサからの入力を含む場合もある。   Further, the hand pushing control unit 3000 acquires the handle turning angle θ from the turning angle input unit 1023 (step S3). Furthermore, the hand push control unit 3000 acquires an input for state determination (step S5). In the case of the present embodiment, the input for the state determination is an input representing the pedal torque input from the torque input unit 1027 and the presence / absence of seating from the load input unit 1022. However, it may include input from contact sensors provided on the grips 109a and 109b of the handle.

そして、状態判定部3100は、手押し状態であるか否かを判断する(ステップS7)。例えば、着座無しを表す入力があり、且つペダルトルク入力が閾値未満である場合に手押し状態であると判断する。安全性を高めるために、グリップ109a及び109bに設けた2つの接触センサの両方から接触有りを表す入力を取得することを要件にする場合もある。また、センサの数を減らすために、それらのいずれかで判断するようにしても良い。なお、電動アシスト自転車1が前進している場合には、ペダル回転(クランク回転)が無いことを要件にすることができるが、後退する場合には自動的にペダルが回転してしまうので、本実施の形態では要件から除外している。   And the state determination part 3100 determines whether it is a hand-pressing state (step S7). For example, when there is an input indicating no seating and the pedal torque input is less than the threshold value, it is determined that the hand is pressed. In order to improve safety, it may be a requirement to acquire an input indicating presence of contact from both of the two contact sensors provided on the grips 109a and 109b. Further, in order to reduce the number of sensors, any of them may be used for determination. It should be noted that when the electrically assisted bicycle 1 is moving forward, it can be required that there is no pedal rotation (crank rotation), but when the vehicle is moving backward, the pedal automatically rotates. In the embodiment, it is excluded from the requirements.

手押し状態では無いと判断した場合には、状態判定部3100は、乗車状態通知を制御部3300に出力し、制御部3300は、従来の制御を行う(ステップS15)。例えばペダルトルク入力に応じたアシストトルクを生じさせるように制御を行う。   If it is determined that it is not in the hand-pressed state, the state determination unit 3100 outputs a riding state notification to the control unit 3300, and the control unit 3300 performs conventional control (step S15). For example, control is performed so as to generate assist torque in accordance with pedal torque input.

一方、手押し状態であると判断した場合には、状態判定部3100は、手押し状態通知を制御部3300に出力する。   On the other hand, when it is determined that the hand is pressed, the state determination unit 3100 outputs a hand pressed state notification to the control unit 3300.

また、モード判定部3200は、人力Finが0であるか否かを判断する(ステップS9)。人力Fin=0である場合には、モード判定部3200は、図6を用いて説明した制御モード以外のモード5を制御部3300に出力する。この場合、制御部3300は、モータ出力無しとして制御する(ステップS13)。すなわち、モータ105のモータ出力トルクはゼロとなる。そして処理はステップS17に移行する。ここでは人力Finが0であるか否を確認しているが、人力Finの絶対値と正の一定値とを比較するようにしてもよい。すなわち、人力Finの絶対値が一定値未満であるならば、モータ105によるアシストを行わなくても良い状態と判断してモータ出力トルクを出さないようにしてもよい。 The mode determination unit 3200, human power F in determines whether a 0 (step S9). When human power F in = 0, mode determination unit 3200 outputs mode 5 other than the control mode described with reference to FIG. In this case, the control unit 3300 controls that there is no motor output (step S13). That is, the motor output torque of the motor 105 is zero. Then, the process proceeds to step S17. Here, although it is confirmed whether human power F in is 0, it may be compared with the absolute value and the positive constant value of manpower F in. That is, if the absolute value of the human power F in is less than the predetermined value, it is determined that the good condition even without an assist by the motor 105 may not issue a motor output torque.

一方、人力Finがゼロではない場合には、モード判定部3200及び制御部3300は、モード別制御処理を実行する(ステップS11)。モード別制御処理については、図9を用いて説明する。 On the other hand, when the human power F in is not zero, the mode determination unit 3200 and the control unit 3300 executes the mode-specific control process (step S11). The mode-specific control processing will be described with reference to FIG.

モード判定部3200は、人力Finが正の値であるか否かを判断する(図9:ステップS21)。本ステップにおいても、人力Finが正の一定値以上であるか否かを判断するようにしても良い。一定値未満であればモータ105によるアシストを行わなくても良い状態と判断するものである。なお、このように判断する場合には、ステップS29の前に、Finが負の一定値以下であるか否かを判断するようにする。 Mode determination unit 3200, human power F in is equal to or a positive value (Fig. 9: step S21). In this step, manpower F in may be determined whether a positive constant value or more. If it is less than a certain value, it is determined that the motor 105 does not need to assist. Incidentally, if it is determined in this way, prior to the step S29, so that F in is equal to or less than a negative predetermined value.

人力Finが正の値である場合には、モード判定部3200は、モータ回転がなし又は正方向であるか否かを判断する(ステップS23)。モータ回転がなし又は正方向である場合(速度がゼロ又は正の値である場合)には、モード判定部3200は、モード1であると判断して、モード1を制御部3300に通知する。そうすると、制御部3300は、人力Fin及びハンドル切り角θに応じたトルクで、モータ105を正方向力行を行うように制御する(ステップS25)。そして処理は呼び出し元の処理に戻る。 When human power F in is a positive value, the mode determination unit 3200 determines whether the motor rotation is without or positive direction (step S23). When the motor does not rotate or is in the positive direction (when the speed is zero or a positive value), the mode determination unit 3200 determines that the mode is 1, and notifies the control unit 3300 of mode 1. Then, the control unit 3300, a torque corresponding to the human power F in and steering wheel angle theta, and controls so as to perform forward power running of the motor 105 (step S25). The process then returns to the caller process.

本実施の形態では、図3に示すように、前輪の方向へ実質的に作用する人力Feに応じたモータ出力トルクτを生じさせることを念頭に置き、
モータ出力トルクτ=α×r×Fin×cosθ (1)
を演算する。rは、モータ105が搭載された車輪(ここでは前輪)の半径を表し、αは、アシストの程度を表す係数である。αについては、制御モードに応じて変化する場合もある。図3においてFin×cosθ=Feである。
In this embodiment, as shown in FIG. 3, keeping in mind that cause motor output torque τ in accordance with the human power F e acting substantially to the front wheels in the direction,
Motor output torque τ = α × r × F in × cos θ (1)
Is calculated. r represents the radius of the wheel (here, the front wheel) on which the motor 105 is mounted, and α is a coefficient representing the degree of assist. α may vary depending on the control mode. In FIG. 3, F in × cos θ = F e .

一方、モータ回転がなし又は正方向ではない場合、すなわち、モータ回転が負方向(速度が負の値である)である場合には、モード判定部3200は、モード3であると判断して、モード3を制御部3300に通知する。そうすると、制御部3300は、人力Fin及びハンドル切り角θに応じたトルクを、正方向力行又は負方向回生で生じさせるように制御する(ステップS27)。モータ出力トルクは(1)式で算出される。そして処理は呼び出し元の処理に戻る。 On the other hand, when the motor rotation is none or not in the positive direction, that is, when the motor rotation is in the negative direction (the speed is a negative value), the mode determination unit 3200 determines that the mode is 3, The mode 3 is notified to the control unit 3300. Then, the control unit 3300, a torque corresponding to the human power F in and steering wheel angle theta, and controls so as to produce a positive direction power running or negative direction regeneration (step S27). The motor output torque is calculated by equation (1). The process then returns to the caller process.

また、人力Finが負である場合には、モード判定部3200は、モータ回転が正方向であるか否かを判断する(ステップS29)。モータ回転が正方向である場合(速度が正の値である場合)には、モード判定部3200は、モード2であると判断して、モード2を制御部3300に通知する。そうすると、制御部3300は、人力Fin及びハンドル切り角θに応じたトルクを、正方向回生又は負方向力行で生じさせるように制御する(ステップS31)。モータ出力トルクは(1)式で算出される。そして処理は呼び出し元の処理に戻る。 Further, when the human power F in is negative, the mode determination unit 3200 determines whether the motor rotation is positive direction (step S29). When the motor rotation is in the positive direction (when the speed is a positive value), mode determination unit 3200 determines that it is mode 2 and notifies mode 2 to control unit 3300. Then, the control unit 3300, a torque corresponding to the human power F in and steering wheel angle theta, and controls so as to produce a positive direction regenerative or negative direction powering (step S31). The motor output torque is calculated by equation (1). The process then returns to the caller process.

一方、モータ回転が正ではない場合、すなわち、モータ回転が負方向(速度が負の値である)又は無し(速度がゼロである)である場合には、モード判定部3200は、モード4であると判断して、モード4を制御部3300に通知する。そうすると、制御部3300は、人力Fin及びハンドル切り角θに応じたトルクを、負方向力行で生じさせるように制御する(ステップS33)。モータ出力トルクは(1)式で算出される。そして処理は呼び出し元の処理に戻る。 On the other hand, when the motor rotation is not positive, that is, when the motor rotation is in the negative direction (speed is a negative value) or none (speed is zero), mode determination unit 3200 is in mode 4. It is determined that there is, and mode 4 is notified to control unit 3300. Then, the control unit 3300, a torque corresponding to the human power F in and steering wheel angle theta, and controls so as to produce a negative direction powering (step S33). The motor output torque is calculated by equation (1). The process then returns to the caller process.

図8の説明に戻って、手押し制御部3000は、例えばユーザから電源断が指示されるなど処理終了が指示されるまで、ステップS1乃至S15を、単位時間毎に実行する(ステップS17)。   Returning to the description of FIG. 8, the hand pressing control unit 3000 executes steps S1 to S15 for each unit time until an instruction to end the process is given, for example, when the user gives an instruction to turn off the power (step S17).

このように状況に応じた制御モード毎に適切な力行駆動又は回生制動が行われるようになって、電動アシスト自転車1を手で押す場合又は手で引く場合であっても、操作性及び利便性が向上する。   Thus, appropriate power running drive or regenerative braking is performed for each control mode according to the situation, and even when the electric assist bicycle 1 is pushed by hand or pulled by hand, operability and convenience are achieved. Will improve.

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。   Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this. For example, any technical feature in the above-described embodiment may be deleted according to the purpose.

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。   Furthermore, 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. As for the processing flow, as long as the processing content does not change, the order of the steps may be changed, or a plurality of steps may be executed in parallel.

演算部1021は、一部又は全部を専用の回路にて実装しても良いし、予め用意したプログラムを実行することで、上で述べたような機能を実現させるようにしても良い。   The arithmetic unit 1021 may be partly or entirely implemented by a dedicated circuit, or may execute the program prepared in advance to realize the functions described above.

センサの種類も上で述べた例は一例であり、上で述べたパラメータを得られるような他のセンサを用いるようにしても良い。なお、設置箇所についても、センサで測定するパラメータの主旨に沿った形で変更しても良い。   The above-mentioned example of the sensor type is also an example, and other sensors that can obtain the parameters described above may be used. It should be noted that the installation location may be changed in accordance with the gist of the parameter measured by the sensor.

以上述べた実施の形態をまとめると以下のようになる。   The embodiment described above is summarized as follows.

本実施の形態に係るモータ制御装置は、(A)電動アシスト車のモータを力行駆動又は回生制動させるインバータと、(B)ユーザが電動アシスト車を手で押す又は手で引く状態における人力の方向及びモータの回転方向に基づきモータの制御モードを決定し、決定された制御モードにおいて人力に基づくトルクをモータに生じさせるようにインバータを制御する制御部とを有する。   The motor control device according to the present embodiment includes (A) an inverter that power-drives or regeneratively brakes the motor of the electric assist vehicle, and (B) the direction of human power when the user pushes or pulls the electric assist vehicle by hand. And a control unit that determines the motor control mode based on the rotation direction of the motor, and controls the inverter so as to cause the motor to generate torque based on human power in the determined control mode.

このように手で押す又は手で引く状態における人力及びモータ回転に基づき、適切な制御モードにて、ユーザを適切に補助できるようになる。   As described above, the user can be appropriately assisted in the appropriate control mode based on the human power and the motor rotation in the state of being pushed by the hand or pulled by the hand.

なお、上で述べた制御モードは、モータの正方向力行と、モータの正方向回生又は負方向力行と、モータの負方向回生又は正方向力行と、モータの負方向力行とのいずれかである場合もある。好ましい制御モードは、状況に応じて決定される。   Note that the control mode described above is any one of the motor positive direction power running, the motor positive direction regeneration or negative direction power running, the motor negative direction regeneration or positive direction power running, and the motor negative direction power running. In some cases. The preferred control mode is determined according to the situation.

具体的には、上で述べた制御部は、(b1)人力の方向が正方向で且つモータの回転方向が正方向である場合、制御モードとしてモータの正方向力行を決定し、(b2)人力の方向が正方向で且つモータの回転方向が負方向である場合、制御モードとしてモータの負方向回生又は正方向力行を決定し、(b3)人力の方向が負方向で且つモータの回転方向が正方向である場合、制御モードとしてモータの正方向回生又は負方向力行を決定し、(b4)人力の方向が負方向で且つモータの回転方向が負方向である場合、制御モードとしてモータの負方向力行を決定するようにしても良い。上で述べたように想定される手押し状態では、このように場合分けするのが好ましい。   Specifically, the control unit described above determines (b1) the positive direction power running of the motor as the control mode when the direction of human power is the positive direction and the rotation direction of the motor is the positive direction, and (b2) When the direction of the human power is the positive direction and the rotation direction of the motor is the negative direction, the negative direction regeneration or the positive direction power running is determined as the control mode, and (b3) the direction of the human power is the negative direction and the rotation direction of the motor Is positive direction regeneration or negative direction power running as a control mode, (b4) When the direction of human power is negative and the rotation direction of the motor is negative direction, You may make it determine negative direction power running. In the hand-pressed state assumed as described above, it is preferable to divide the case as described above.

また、上で述べた制御部が、人力を電動アシスト車のハンドルの切り角で補正するようにしても良い。例えばハンドルにより車輪が向く方向に作用する人力に基づきトルクを算出するものである。   Further, the control unit described above may correct the human power with the turning angle of the steering wheel of the electric assist vehicle. For example, the torque is calculated based on the human power acting in the direction in which the wheel is directed by the handle.

さらに、上で述べた制御部が、ユーザが電動アシスト車を手で押す又は手で引く状態を、電動アシスト車のハンドルにおける両グリップを握っていることを検出するセンサからの出力と、所定値未満のペダルトルク入力と、電動アシスト車への乗車を検出するセンサの乗車無しを表す出力とのうち少なくともいずれかにより検出するようにしても良い。乗車している場合には、従来の制御を行うべきだからである。また、このような判断を行うことで安全性を向上させることができる。   Furthermore, the control unit described above outputs an output from a sensor that detects that the user is holding both grips on the handle of the electric assist vehicle, and a predetermined value when the user pushes or pulls the electric assist vehicle by hand. It may be detected by at least one of a pedal torque input of less than or an output indicating no boarding of a sensor that detects boarding of the electric assist vehicle. This is because conventional control should be performed when the vehicle is on board. Moreover, safety can be improved by making such a determination.

なお、上で述べたモータが、電動アシスト車のハンドルの動きに連動して動く車輪に設けられている場合もある。このようなモータであれば、手押し状態において適切な補助がしやすくなる。   The motor described above may be provided on a wheel that moves in conjunction with the movement of the handle of the electrically assisted vehicle. With such a motor, it is easy to provide appropriate assistance in a manually pushed state.

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。   Such a configuration is not limited to the matters described in the embodiments, and may be implemented in other configurations that exhibit substantially the same effect.

3000 手押し制御部
3100 状態判定部
3200 モード判定部
3300 制御部
3000 Hand-push control unit 3100 State determination unit 3200 Mode determination unit 3300 Control unit

Claims (7)

電動アシスト車のモータを力行駆動又は回生制動させるインバータと、
ユーザが前記電動アシスト車を手で押す又は手で引く状態における人力の方向及び前記モータの回転方向に基づき前記モータの制御モードを決定し、決定された前記制御モードにおいて前記人力に基づくトルクをモータに生じさせるように前記インバータを制御する制御部と、
を有するモータ制御装置。
An inverter that power-drives or regeneratively brakes the motor of the electric assist vehicle;
The control mode of the motor is determined based on the direction of human power when the user pushes or pulls the electric assist vehicle by hand and the rotation direction of the motor, and the torque based on the human power is determined in the determined control mode. A control unit for controlling the inverter to cause
A motor control device.
前記制御モードが、
前記モータの正方向力行と、前記モータの正方向回生又は負方向力行と、前記モータの負方向回生又は正方向力行と、前記モータの負方向力行とのいずれかである
請求項1記載のモータ制御装置。
The control mode is
2. The motor according to claim 1, which is any one of a positive direction power running of the motor, a positive direction regeneration or negative direction power running of the motor, a negative direction regeneration or positive direction power running of the motor, and a negative direction power running of the motor. Control device.
前記制御部が、
前記人力の方向が正方向で且つ前記モータの回転方向が正方向である場合、前記制御モードとして前記モータの正方向力行を決定し、
前記人力の方向が正方向で且つ前記モータの回転方向が負方向である場合、前記制御モードとして前記モータの負方向回生又は正方向力行を決定し、
前記人力の方向が負方向で且つ前記モータの回転方向が正方向である場合、前記制御モードとして前記モータの正方向回生又は負方向力行を決定し、
前記人力の方向が負方向で且つ前記モータの回転方向が負方向である場合、前記制御モードとして前記モータの負方向力行を決定する
請求項2記載のモータ制御装置。
The control unit is
When the direction of the human power is a positive direction and the rotation direction of the motor is a positive direction, the power direction of the motor is determined as the control mode,
When the direction of the human power is a positive direction and the rotation direction of the motor is a negative direction, a negative direction regeneration or a positive direction power running of the motor is determined as the control mode,
When the direction of the human power is a negative direction and the rotation direction of the motor is a positive direction, a positive direction regeneration or a negative direction power running of the motor is determined as the control mode,
The motor control device according to claim 2, wherein when the direction of the human power is a negative direction and the rotation direction of the motor is a negative direction, the negative direction power running of the motor is determined as the control mode.
前記制御部が、前記人力を前記電動アシスト車のハンドルの切り角で補正する
請求項1乃至3のいずれか1つ記載のモータ制御装置。
The motor control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit corrects the human power by a turning angle of a handle of the electric assist vehicle.
前記制御部が、
前記ユーザが前記電動アシスト車を手で押す又は手で引く状態を、
前記電動アシスト車のハンドルにおける両グリップを握っていることを検出するセンサからの出力と、所定値未満のペダルトルク入力と、前記電動アシスト車への乗車の有無を検出するセンサの乗車無しを表す出力とのうち少なくともいずれかにより検出する
請求項1乃至4のいずれか1つ記載のモータ制御装置。
The control unit is
A state where the user pushes or pulls the electric assist vehicle by hand,
It represents the output from the sensor that detects that the grip of the handle of the electric assist vehicle is grasped, the pedal torque input that is less than a predetermined value, and the absence of the sensor that detects whether or not the electric assist vehicle is in the vehicle. The motor control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the motor control device is detected by at least one of outputs.
前記モータが、前記電動アシスト車のハンドルの動きに連動して動く車輪に設けられている
請求項1乃至5のいずれか1つ記載のモータ制御装置。
The motor control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the motor is provided on a wheel that moves in conjunction with a movement of a handle of the electric assist vehicle.
請求項1乃至6のいずれか1つ記載のモータ制御装置を有する電動アシスト車。   An electrically assisted vehicle comprising the motor control device according to any one of claims 1 to 6.
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