(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
補助駆動力を発生させるモータと、
制動力を発生させる際に操作される第１の操作部および第２の操作部と、
前記モータから回生電流を回収して前記回生電流の電流値に応じた大きさの制動力を発生させる回生手段と、
前記回生電流の目標値ＩＴを前記モータの回転数に追従して導出する導出手段と、
前記第１の操作部および前記第２の操作部の少なくとも一方に対する操作に応じて前記回生手段が前記モータから回収する回生電流の電流値Ｉを前記目標値ＩＴに向けて継時的に変化させるとともに、前記電流値Ｉが前記目標値ＩＴに達する前に、前記第１の操作部および前記第２の操作部のいずれか一方が操作されている状態から前記第１の操作部および前記第２の操作部の双方が操作されている状態に変化した場合および前記第１の操作部および前記第２の操作部の双方が操作されている状態から前記第１の操作部および前記第２の操作部のいずれか一方が操作されている状態に変化した場合に、前記電流値Ｉと前記目標値ＩＴとの比の時間変化率が変化するように前記電流値Ｉを制御し、且つ前記電流値Ｉが前記目標値ＩＴに達した後は、前記第１の操作部および前記第２の操作部の双方が操作されている状態から前記第１の操作部および前記第２の操作部のいずれか一方に対する操作が解除された場合を含む前記第１の操作部および前記第２の操作部の少なくとも一方に対する操作が継続している場合に前記電流値Ｉを前記目標値ＩＴに維持する制御手段と、
を含む電動機付自転車。
【請求項２】
補助駆動力を発生させるモータと、
制動力を発生させる際に操作される第１の操作部および第２の操作部と、
前記モータから回生電流を回収して前記回生電流の電流値に応じた大きさの制動力を発生させる回生手段と、
前記回生電流の目標値ＩＴを前記モータの回転数に追従して導出する導出手段と、
前記第１の操作部および前記第２の操作部の少なくとも一方に対する操作に応じて前記回生手段が前記モータから回収する回生電流の電流値Ｉを前記目標値ＩＴに向けて継時的に変化させるとともに、前記電流値Ｉが前記目標値ＩＴに達する前に、前記第１の操作部および前記第２の操作部のいずれか一方が操作されている状態から前記第１の操作部および前記第２の操作部の双方が操作されている状態に変化した場合および前記第１の操作部および前記第２の操作部の双方が操作されている状態から前記第１の操作部および前記第２の操作部のいずれか一方が操作されている状態に変化した場合に、前記電流値Ｉと前記目標値ＩＴとの比Ｉ／ＩＴの時間変化率が変化するように前記電流値Ｉを制御し、且つ前記第１の操作部および前記第２の操作部の少なくとも一方に対する操作が継続している場合には前記比Ｉ／ＩＴの値を増加する方向にのみ変化させる制御手段と、
を含む電動機付自転車。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第１の操作部および前記第２の操作部のいずれか一方が操作されているときの前記電流値Ｉと前記目標値ＩＴとの比Ｉ／ＩＴの時間変化率を、前記第１の操作部および前記第２の操作部の双方が操作されているときの前記比Ｉ／ＩＴの時間変化率よりも小とする請求項１または２に記載の電動機付自転車。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第１の操作部および前記第２の操作部のいずれか一方が操作されている状態のときに前記比Ｉ／ＩＴ値を徐々に１に向けて変化させ、前記第１の操作部および前記第２の操作部の双方が操作されている状態となったときに前記比Ｉ／ＩＴの値を直ちに１に変化させる請求項３に記載の電動機付自転車。
【請求項５】
前記制御手段は、前記比Ｉ／ＩＴが１に達する前に、前記第１の操作部および前記第２の操作部の双方が操作されている第１の状態から前記第１の操作部および前記第２の操作部のいずれか一方が操作されている第２の状態に変化した場合に、前記第１の操作部および前記第２の操作部の少なくとも一方に対する操作が開始されてから前記比Ｉ／ＩＴが１に達するまでの期間の長さが所定の長さとなるように、前記第２の状態における前記比Ｉ／ＩＴの時間変化率を調整する請求項３に記載の電動機付自転車。
【請求項６】
前記制御手段は、前記第１の操作部および前記第２の操作部の双方が操作されている第１の状態から前記第１の操作部および前記第２の操作部のいずれか一方が操作されている第２の状態に変化したときに、前記電流値Ｉと前記目標値ＩＴとの比Ｉ／ＩＴの値を、前記第１の操作部および前記第２の操作部の少なくとも一方に対する操作が開始されてから前記比Ｉ／ＩＴの値が１に達するまでの全期間に亘り前記第２の状態が継続した場合の当該時点における前記比Ｉ／ＩＴの値にまで減少させ、その後前記比Ｉ／ＩＴの値を１に向けて変化させる請求項１に記載の電動機付自転車。
【請求項７】
前記制御手段は、前記第１の操作部および前記第２の操作部の双方が操作されている第１の状態から前記第１の操作部および前記第２の操作部のいずれか一方が操作されている第２の状態に変化したときに、前記第２の状態に変化した時点から前記比Ｉ／ＩＴが１に達するまでの期間の長さが所定の長さとなるように、前記第２の状態における前記比Ｉ／ＩＴの時間変化率を調整する請求項３に記載の電動機付自転車。
【請求項８】
前記制御手段は、前記第１の操作部および前記第２の操作部の双方に対する操作が解除された場合に、前記電流値Ｉをゼロとする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電動機付自転車。
【請求項９】
前記目標値ＩＴは、当該回転数において前記モータから回収可能な回生電流の最大値に相当する請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電動機付自転車。
【請求項１０】
前記モータに電力を供給するバッテリと、
前記回生電流によって前記バッテリを充電する充電手段と、
を更に含む請求項１乃至９のいずれか１項に記載の電動機付自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補助駆動力を発生するモータを備えた電動機付自転車に関する。
【背景技術】
【０００２】
所謂電動アシスト自転車等の電動機付自転車は、補助駆動力を発生させるモータと、モータに電力を供給するためのバッテリを備えている。かかる電動機付自転車においては、モータを発電機として動作させ、走行時における運動エネルギーを電気エネルギーに変換して回生電流として回収することにより制動力を得る回生ブレーキシステムを搭載したものが知られている。
【０００３】
特許文献１には、人力トルクの出力に基づいて制御手段によりモータの回生電流をゆるやかに制御するとともに、モータで発生する発電電力をバッテリに充電する電動機付自転車が記載されている。
【０００４】
特許文献２には、制動時にモータから発生した電気をバッテリに充電する回生充電機能を備えた電動自転車において、いずれか片方のブレーキレバーが操作されたときの回生デューティを、両方のブレーキレバーが共に操作されたときの回生デューティよりも小さくすることにより、回生充電の開始時におけるショックを低減することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−６８７８号公報
【特許文献２】特開２０１０−３５３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の電動機付自転車においては、回生電流の大きさすなわち制動力の大きさがブレーキ操作と連動していないので、ユーザが意図した感覚とは異なるブレーキ感覚となる可能性が高い。一方、特許文献２に記載の電動機付自転車によれば、両方のブレーキレバーが操作されたときの回生デューティよりも片方のブレーキレバーが操作されたときの回生デューティを小さくしているので、ユーザが意図した感覚に近いブレーキ感覚が得られるものと考えられる。しかしながら、特許文献２に記載の電動機付自転車によれば、片方のブレーキのみが操作された場合の回生ディーティは、両方のブレーキレバーが操作された場合の回生デューティよりも小さい値に制限されるので、片方のブレーキレバーが操作された場合に十分な制動力が得られない場合がある。
【０００７】
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、回生制動時におけるフィーリングを改善するとともに、ブレーキの操作数にかかわらず回生制動による制動力を最大限に作用させることができる電動機付自転車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の観点によれば、補助駆動力を発生させるモータと、制動力を発生させる際に操作される第１の操作部および第２の操作部と、前記モータから回生電流を回収して前記回生電流の電流値に応じた大きさの制動力を発生させる回生手段と、前記回生電流の目標値ＩＴを前記モータの回転数に追従して導出する導出手段と、前記第１の操作部および前記第２の操作部の少なくとも一方に対する操作に応じて前記回生手段が前記モータから回収する回生電流の電流値Ｉを前記目標値ＩＴに向けて継時的に変化させるとともに、前記電流値Ｉが前記目標値ＩＴに達する前に、前記第１の操作部および前記第２の操作部のいずれか一方が操作されている状態から前記第１の操作部および前記第２の操作部の双方が操作されている状態に変化した場合および前記第１の操作部および前記第２の操作部の双方が操作されている状態から前記第１の操作部および前記第２の操作部のいずれか一方が操作されている状態に変化した場合に、前記電流値Ｉと前記目標値ＩＴとの比の時間変化率が変化するように前記電流値Ｉを制御し、且つ前記電流値Ｉが前記目標値ＩＴに達した後は、前記第１の操作部および前記第２の操作部の双方が操作されている状態から前記第１の操作部および前記第２の操作部のいずれか一方に対する操作が解除された場合を含む前記第１の操作部および前記第２の操作部の少なくとも一方に対する操作が継続している場合に前記電流値Ｉを前記目標値ＩＴに維持する制御手段と、を含む電動機付自転車が提供される。
【０００９】
本発明の第２の観点によれば、補助駆動力を発生させるモータと、制動力を発生させる際に操作される第１の操作部および第２の操作部と、前記モータから回生電流を回収して前記回生電流の電流値に応じた大きさの制動力を発生させる回生手段と、前記回生電流の目標値ＩＴを前記モータの回転数に追従して導出する導出手段と、前記第１の操作部および前記第２の操作部の少なくとも一方に対する操作に応じて前記回生手段が前記モータから回収する回生電流の電流値Ｉを前記目標値ＩＴに向けて継時的に変化させるとともに、前記電流値Ｉが前記目標値ＩＴに達する前に、前記第１の操作部および前記第２の操作部のいずれか一方が操作されている状態から前記第１の操作部および前記第２の操作部の双方が操作されている状態に変化した場合および前記第１の操作部および前記第２の操作部の双方が操作されている状態から前記第１の操作部および前記第２の操作部のいずれか一方が操作されている状態に変化した場合に、前記電流値Ｉと前記目標値ＩＴとの比Ｉ／ＩＴの時間変化率が変化するように前記電流値Ｉを制御し、且つ前記第１の操作部および前記第２の操作部の少なくとも一方に対する操作が継続している場合には前記比Ｉ／ＩＴの値を増加する方向にのみ変化させる制御手段と、を含む電動機付自転車が提供される。
【００１０】
本発明の第３の観点によれば、前記制御手段は、前記第１の操作部および前記第２の操作部のいずれか一方が操作されているときの前記電流値Ｉと前記目標値ＩＴとの比Ｉ／ＩＴの時間変化率を、前記第１の操作部および前記第２の操作部の双方が操作されているときの前記比Ｉ／ＩＴの時間変化率よりも小とする第１または第２の観点による電動機付自転車が提供される。
【００１１】
本発明の第４の観点によれば、前記制御手段は、前記第１の操作部および前記第２の操作部のいずれか一方が操作されている状態のときに前記比Ｉ／ＩＴ値を徐々に１に向けて変化させ、前記第１の操作部および前記第２の操作部の双方が操作されている状態となったときに前記比Ｉ／ＩＴの値を直ちに１に変化させる第３の観点による電動機付自転車が提供される。
【００１２】
本発明の第５の観点によれば、前記制御手段は、前記比Ｉ／ＩＴが１に達する前に、前記第１の操作部および前記第２の操作部の双方が操作されている第１の状態から前記第１の操作部および前記第２の操作部のいずれか一方が操作されている第２の状態に変化した場合に、前記第１の操作部および前記第２の操作部の少なくとも一方に対する操作が開始されてから前記比Ｉ／ＩＴが１に達するまでの期間の長さが所定の長さとなるように、前記第２の状態における前記比Ｉ／ＩＴの時間変化率を調整する第３の観点による電動機付自転車が提供される。
【００１３】
本発明の第６の観点によれば、前記制御手段は、前記第１の操作部および前記第２の操作部の双方が操作されている第１の状態から前記第１の操作部および前記第２の操作部のいずれか一方が操作されている第２の状態に変化したときに、前記電流値Ｉと前記目標値ＩＴとの比Ｉ／ＩＴの値を、前記第１の操作部および前記第２の操作部の少なくとも一方に対する操作が開始されてから前記比Ｉ／ＩＴの値が１に達するまでの全期間に亘り前記第２の状態が継続した場合の当該時点における前記比Ｉ／ＩＴの値にまで減少させ、その後前記比Ｉ／ＩＴの値を１に向けて変化させる第１の観点による電動機付自転車が提供される。
【００１４】
本発明の第７の観点によれば、前記制御手段は、前記第１の操作部および前記第２の操作部の双方が操作されている第１の状態から前記第１の操作部および前記第２の操作部のいずれか一方が操作されている第２の状態に変化したときに、前記第２の状態に変化した時点から前記比Ｉ／ＩＴが１に達するまでの期間の長さが所定の長さとなるように、前記第２の状態における前記比Ｉ／ＩＴの時間変化率を調整する第３の観点による電動機付自転車が提供される。
【００１５】
本発明の第８の観点によれば、前記制御手段は、前記第１の操作部および前記第２の操作部の双方に対する操作が解除された場合に、前記電流値Ｉをゼロとする第１乃至第７のいずれかの観点による電動機付自転車が提供される。
【００１６】
本発明の第９の観点によれば、前記目標値ＩＴは、当該回転数において前記モータから回収可能な回生電流の最大値に相当する第１乃至第８のいずれかの観点による電動機付自転車が提供される。
【００１７】
本発明の第１０の観点によれば、前記モータに電力を供給するバッテリと、前記回生電流によって前記バッテリを充電する充電手段と、を更に含む第１乃至第９のいずれかの観点による電動機付自転車が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、回生制動時におけるフィーリングを改善するとともに、ブレーキの操作数にかかわらず回生制動による制動力を最大限に作用させることができる電動機付自転車を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る電動機付自転車の構成を示す側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電動機付自転車のハンドル付近の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る電動機付自転車の電気系統の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明に実施形態に係るバッテリ、モータ駆動回路およびモータの接続関係を詳細に示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る演算処理装置１００の機能的な構成を示す機能ブロック図である。
【図６】図６（ａ）は、本発明の実施形態に係るモータ駆動回路において行われるＰＷＭ制御におけるトランジスタのオンデューティと回生電流との関係の一例を示す図である。図６（ｂ）は、本発明の実施形態に係るモータの回転数と回生電流の最大値との関係の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る係数αの時間変化の一例を示す図である。
【図８】図８（ａ）および図８（ｂ）は、本発明の実施形態に係る係数αの時間変化の一例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る係数αの時間変化の一例を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る回生電流制御プログラムにおける処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、本発明の他の実施形態に係る係数αの時間変化の一例を示す図である。
【図１２】図１２（ａ）および図１２（ｂ）は、本発明の他の実施形態に係る係数αの時間変化の一例を示す図である。
【図１３】本発明の他の実施形態に係る係数αの時間変化の一例を示す図である。
【図１４】本発明の他の実施形態に係る係数αの時間変化の一例を示す図である。
【図１５】本発明の他の実施形態に係る係数αの時間変化の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において同一または等価な構成要素および部分には同一の参照符号を付与している。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係る電動機付自転車１の構成を示す側面図である。電動機付自転車１は、フロントフォーク１１、ヘッドパイプ１２、ダウンチューブ１３、シートチューブ１４、シートステー１５、チェーンステー１６からなるフレームを有している。前輪２１はフロントフォーク１１に回動自在に取り付けられ、後輪２２はシートステー１５とチェーンステー１６との交点に回動自在に取り付けられている。
【００２２】
ヘッドパイプ１２には、ハンドルステム２３が回動自在に挿通され、ハンドルステム２３の上端にはハンドル２４が取り付けられている。一方、シートチューブ１４には、シートポスト２５が嵌合されており、シートポスト２５の上端にはサドル２６が取り付けられている。
【００２３】
ペダル２７は、クランク２８を介してスプロケット（図示せず）に接続されている。ユーザがペダル２７に踏力を加えることによりスプロケットが回転し、スプロケットが回転することによってチェーン２９を介して後輪２２に駆動力が伝達されるようになっている。
【００２４】
モータ１６０は、前輪２１の車軸に装着され、前輪２１を回転させる駆動力を生成する。モータ１６０の回転は、減速機構（図示せず）によって減速され、前輪２１に伝達されるように構成されている。なお、本実施形態では、車輪にモータを組み込むハブモータ式の電動機付自転車を例示しているが所謂センターマウント方式の電動機付自転車に本発明を適用することも可能である。
【００２５】
モータ１６０を駆動するための電力は、シートチューブ１４に沿って着脱可能に設けられたバッテリ１１０から供給される。バッテリ１１０は、例えばリチウムイオン二次電池により構成され、充電を行うことによって繰り返し使用することが可能となっている。
【００２６】
フロントフォーク１１の先端部には、カゴ３０を支持するためのステー３１が接続されている。ライト１７０は、ステー３１の上部をカゴ３０の下面に取り付けるための締結金具（図示）に取り付けられている。ライト１７０は、自車両の前方に向けて光を出射する灯具である。ライト１７０は、バッテリ１１０から電力の供給を受けて発光するＬＥＤや白熱電球等の光源を含んで構成されている。なお、ライト１７０は、投光方向が自車両の前方に向くようにハンドル２４やフロントフォーク１１の適当な位置に設けられていてもよい。
【００２７】
ハンドル２４には、操作・表示部１８０が設けられている。操作・表示部１８０は、踏力に対する補助駆動力の比率（以下、アシスト比率ともいう）の設定（以下、アシストモードともいう）を選択するための入力操作を受け付けるモード選択ボタン（図示せず）、ライト１７０を点灯および消灯させるための入力操作を受け付けるライトボタン（図示せず）や自車両の状態を表示する表示部（図示せず）を有する。
【００２８】
図２は、電動機付自転車１のハンドル２４付近の構成を示す図である。なお、図２において、操作・表示部１８０が省略されている。ハンドル２４を構成する右側グリップ５１の近傍には、リムブレーキやハブブレーキ等の機械式のブレーキ機構を有する前輪ブレーキ（図示せず）を作動させるための第１のブレーキレバー６１と、第１のブレーキレバー６１が操作されたことを検出する第１のブレーキセンサ２２０が設けられている。同様に、ハンドル２４を構成する左側グリップ５２の近傍には、リムブレーキやハブブレーキ等の機械式のブレーキ機構を有する後輪ブレーキ（図示せず）を作動させるための第２のブレーキレバー６２と、第２のブレーキレバー６２が操作されたことを検出する第２のブレーキセンサ２３０が設けられている。
【００２９】
図３は、本発明の実施形態に係る電動機付自転車１の電気系統の構成を示すブロック図である。
【００３０】
トルクセンサ２００は、ペダル２７に加えられた人力による入力トルクの大きさを検出し、検出した入力トルクの大きさを示すトルク検出信号ＳＴを生成する。トルクセンサ２００によって生成されたトルク検出信号ＳＴは、演算処理装置１００に供給される。トルクセンサ２００は、例えば、クランク軸に対して機械的な接触部分を有しない、磁歪効果を利用した公知のトルクセンサを用いることが可能である。
【００３１】
回転数センサ２１０は、モータ１６０の回転数を検出し検出した回転数を示す回転数検出信号ＳＶを生成する。回転数センサ２１０によって生成された回転数検出信号ＳＶは、演算処理装置１００に供給される。回転数センサ２１０は、例えば、モータ１６０を構成するロータの角度位置を検出するホール素子によって構成することが可能である。
【００３２】
第１のブレーキセンサ２２０は、第１のブレーキレバー６１が操作されたことを検出すると、ブレーキ操作検出信号ＳＢを生成してこれを演算処理装置１００に供給する。同様に、第２のブレーキセンサ２３０は、第２のブレーキレバー６２が操作されたことを検出すると、ブレーキ操作検出信号ＳＢを生成してこれを演算処理装置１００に供給する。
【００３３】
操作・表示部１８０は、アシスト比率の設定（アシストモード）を選択するための入力操作を受け付けるモード選択ボタン（図示せず）およびライト１７０を点灯および消灯させるための入力操作を受け付けるライトボタン（図示せず）を有する。操作・表示部１８０は、モード選択ボタンおよびライトボタンが操作されると、これらのボタンが操作されたことを演算処理装置１００に通知する。また、操作・表示部１８０は、バッテリ残量、現在選択されているアシストモードおよびライトの点灯・消灯等を含む自車両の状態を表示するための表示部（図示せず）を有する。自車両の状態に関する情報は、演算処理装置１００から供給される。
【００３４】
演算処理装置１００は、例えば、単一の半導体チップにＣＰＵ（演算処理装置）、メモリ、入出力回路、タイマー回路などを含むコンピュータシステムを集積したＬＳＩ（Large Scale Integration）を含んで構成されている。
【００３５】
演算処理装置１００は、バッテリ１１０から電力を取り出してこれをモータ１６０に供給してモータ１６０を駆動することにより補助駆動力を得る力行モードと、モータ１６０の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して回生電流として回収する回生モードとの切り替えを制御する。演算処理装置１００は、第１のブレーキセンサ２２０および第２のブレーキセンサ２３０の少なくとも一方においてブレーキ操作検出信号ＳＢが出力された場合、すなわち、第１のブレーキレバー６１および第２のブレーキレバーの少なくとも一方が操作された場合に回生モードに移行する。
【００３６】
電動機付自転車１は、回生モード時において、モータ１６０から回生電流を回収することでモータ１６０を減速させて制動力を発生させる。すなわち、電動機付自転車１は、走行中に第１のブレーキレバー６１および第２のブレーキレバー６２の少なくとも一方が操作されると回生モードに移行し、当該ブレーキレバーの操作に連動して作動する機械式の前輪ブレーキおよび／または後輪ブレーキ（図示せず）による制動力に加えて、回生制動による制動力によって減速する。モータ１６０から回収された回生電流は、バッテリ１１０に供給され、これによってバッテリ１１０の充電が行われるようになっている（回生充電）。なお、回生電流をバッテリ１１０に供給することなく抵抗素子に流すことによりモータ１６０の運動エネルギーを熱エネルギーとして消費してもよい。
【００３７】
演算処理装置１００は、トルクセンサ２００、回転数センサ２１０、第１のブレーキセンサ２２０および第２のブレーキセンサ２３０から供給される各種の検出信号に基づいて、力行モード時にはモータ駆動指令値Ｃ１を生成し、回生モード時には回生電流指令値Ｃ２を生成する。演算処理装置１００は、モータ駆動指令値Ｃ１または回生電流指令値Ｃ２をモータ駆動回路１２０に供給することによってモータ駆動回路１２０の動作を制御する。
【００３８】
モータ駆動回路１２０は、力行モード時においては、演算処理装置１００から供給されるモータ駆動指令値Ｃ１によって示されるアシスト量（トルク目標値）に対応した駆動電力をバッテリ１１０から取り出してモータ１６０に供給する。一方、モータ駆動回路１２０は、回生モード時においては、演算処理装置１００から供給される回生電流指令値Ｃ２によって示される値の回生電流をモータ１６０から回収し、回収した回生電流によってバッテリ１１０を充電する。なお、演算処理装置１００、モータ駆動回路１２０、モータ１６０、操作・表示部１８０、トルクセンサ２００、回転数センサ２１０、第１のブレーキセンサ２２０および第２のブレーキセンサ２３０は、それぞれ、バッテリ１１０から供給される電力によって動作する。
【００３９】
図４は、バッテリ１１０、モータ駆動回路１２０およびモータ１６０の接続関係を詳細に示す図である。モータ駆動回路１２０は、トランジスタＴ１〜Ｔ６を含むインバータ回路１２１と、トランジスタＴ１〜Ｔ６を個別にオンオフするためのゲート信号を生成するインバータ制御回路１２２と、インバータ回路１２１に接続されたトランジスタＴ７と、を含んでいる。トランジスタＴ７もインバータ制御回路１２２から供給されるゲート信号に応じてオンオフする。
【００４０】
各トランジスタＴ１〜Ｔ６は、ドレイン側にカソードが接続され、ソース側にアノードが接続されたダイオードを有するｎチャネルＭＯＳＦＥＴによって構成されている。トランジスタＴ１〜Ｔ６は、オフ状態においてもダイオードを介して逆方向に電流を流すことが可能となっている。一方、トランジスタＴ７は、ドレイン側にアノードが接続され、ソース側にカソードが接続されたダイオードを有するｐチャネルＭＯＳＦＥＴによって構成されている。トランジスタＴ７は、オフ状態においても、ダイオードを介して逆方向に電流を流すことが可能となっている。
【００４１】
本実施形態において、モータ１６０は、インナーロータ型のブラシレスモータであり、永久磁石を含むロータと、モータ巻線Ｌを有するステータと、ロータの回転位置を検出するための３つのホール素子Ｈと、を含んでいる。なお、本実施形態において、ホール素子Ｈはモータ１６０の回転数を検出する回転数センサ２１０を兼ねている。
【００４２】
バッテリ１１０の正極側（ハイサイド側）に接続されたトランジスタＴ１、Ｔ３、Ｔ５と、バッテリ１１０の負極側（ローサイド側）に接続されたトランジスタＴ２、Ｔ４、Ｔ６との各接続点ｕ、ｖ、ｗは、モータ１６０を構成する３つのモータ巻線Ｌにそれぞれ接続されている。
【００４３】
インバータ制御回路１２２は、力行モード時には３つのホール素子Ｈからそれぞれ出力される検知信号によってロータの角度位置を検出し、検出したロータの角度位置に応じてトランジスタＴ１〜Ｔ６を一定の順序でオンさせる。これにより、モータ巻線Ｌに流れる電流の向きが順次切り替わりロータが回転する。インバータ制御回路１２２は、力行モード時においては、演算処理装置１００から供給されるモータ駆動指令値Ｃ１によって示されるアシスト量（トルク目標値）が得られるようにトランジスタＴ１〜Ｔ６のオンデューティを調整する。また、インバータ制御回路１２２は、力行モード時にはトランジスタＴ７をオフさせることによりモータ１６０からバッテリ１１０に向かう方向の電流を遮断する。バッテリ１１０からモータ１６０に向かう方向の電流はトランジスタＴ７に付随するダイオードを介して流れる。
【００４４】
一方、インバータ制御回路１２２は、回生モード時にはハイサイド側のトランジスタＴ１、Ｔ３およびＴ５を全てオフ状態に維持しつつローサイド側のトランジスタＴ２、Ｔ４およびＴ６を互いに同一のタイミングでオンオフするようにＰＷＭ制御し、且つトランジスタＴ７をオンさせる。上記ＰＷＭ制御において、ローサイド側のトランジスタＴ２、Ｔ４およびＴ６がオン状態とされている期間においてはモータ巻線Ｌに短絡電流が流れてモータ巻線Ｌにエネルギーが蓄えられ、これによってモータ１６０が減速して回生制動による制動力が発生する。その後、ローサイド側のトランジスタＴ２、Ｔ４およびＴ６がオフ状態とされるとモータ巻線Ｌに電圧が誘起される。かかる誘起電圧がバッテリ電圧を超えると、各トランジスタに付随するダイオードおよびトランジスタＴ７を介してバッテリ１１０に向けて回生電流が流れ、モータ巻線Ｌに蓄えられたエネルギーが放出されるとともにバッテリ１１０が充電される。
【００４５】
回生制動による制動力は、回生電流の値が大きくなる程大きくなる。回生電流の値は、上記のＰＷＭ制御におけるローサイド側のトランジスタＴ２、Ｔ４およびＴ６のオンデューティによって制御される。インバータ制御回路１２２は、回生モード時においては、演算処理装置１００から供給される回生電流指令値Ｃ２によって示される電流値Ｉの回生電流が得られるようにローサイド側のトランジスタＴ２、Ｔ４およびＴ６のオンデューティを調整する。
【００４６】
図５は、演算処理装置１００の機能的な構成を示す機能ブロック図である。演算処理装置１００は、記憶部１０１、駆動指令値導出部１０２、目標値導出部１０３、係数導出部１０４、回生電流指令値導出部１０５および選択部１０６を含んで構成されている。
【００４７】
駆動指令値導出部１０２は、力行モード時において、トルクセンサ２００から供給されるトルク検出信号ＳＴおよび回転数センサ２１０から供給される回転数検出信号ＳＶに基づいて、走行状況に適したアシスト量（トルク目標値）を導出し、導出したアシスト量（トルク目標値）をモータ駆動指令値Ｃ１として選択部１０６に供給する。例えば、モータ１６０の回転数が低く且つ入力トルク（踏力）が大きい場合には発進直後の状態または上り坂を走行している状態等であると推測されるので、このような場合、駆動指令値導出部１０２は、比較的大きなアシスト量（トルク目標値）をモータ駆動指令値Ｃ１として導出する。
【００４８】
なお、駆動指令値導出部１０２は、操作・表示部１８０のモード選択ボタン（図示せず）に対する入力操作によって選択されたアシストモードに応じたアシスト量（トルク目標値）を導出する。本実施形態においては、アシスト比率の大きさが互いに異なる３つのアシストモード（エコ、標準、パワー）が予め定められており、これらのいずれかを操作・表示部１８０のモード選択ボタンを押下することによって選択することが可能となっている。記憶部１０１には、アシストモード毎に入力トルクおよびモータ１６０の回転数と、アシスト量との関係を示すマップが記憶されている。駆動指令値導出部１０２は、記憶部１０１に記憶された上記のマップを参照することにより入力トルクおよびモータ１６０の回転数に応じた最適なアシスト量（トルク目標値）を導出する。
【００４９】
目標値導出部１０３は、第１のブレーキセンサ２２０および第２のブレーキセンサ２３０の少なくとも一方がブレーキ操作検出信号ＳＢを出力しているものと判定した場合に（すなわち回生モードに移行した場合に）、回生電流の目標値ＩＴをモータ１６０の回転数に追従して導出する。
【００５０】
ここで、図６（ａ）は、回生モード時にモータ駆動回路１２０において行われるＰＷＭ制御におけるローサイド側のトランジスタＴ２、Ｔ４およびＴ６のオンデューティと、回生電流との関係の一例を示す図である。図６（ａ）において、モータ１６０の回転数（車速）が比較的高い場合が実線で示され、モータ１６０の回転数（車速）が比較的低い場合が破線で示され、モータ１６０の回転数（車速）が中程度の場合が一点鎖線で示されている。
【００５１】
図６（ａ）に示すように、回生電流は、あるオンデューティでピークを持つ。これは、回生モード時において、ローサイド側のトランジスタＴ２、Ｔ４およびＴ６のオンデューティが小さすぎるとモータ１６０のインダクタ（モータ巻線Ｌ）に蓄えられるエネルギーが小さくなる一方、オンデューティが大きすぎるとモータ１６０のインダクタ（モータ巻線）に蓄えられたエネルギーを放出する時間が不足するためである。また、回生電流の最大値はモータ１６０の回転数が高い程（車速が高い程）大きくなる。図６（ａ）においてラインＡは、各回転数における回生電流のピークを結んだ線である。目標値導出部１０３は、回生モード時において、刻々と変化するモータ１６０の回転数を回転数センサセンサ２１０から逐次取得し、取得したモータ１６０の回転数においてモータ１６０から回収可能な回生電流の最大値を、回生電流の目標値ＩＴとして導出する。
【００５２】
図６（ｂ）は、モータ１６０の回転数と回収可能な回生電流の最大値との関係の一例を示す図である。図６（ｂ）に示す特性カーブは、実測またはシミュレーション等に基づいて取得され、上記特性カーブを示す情報が記憶部１０１に記憶されている。目標値導出部１０３は、回転数センサ２１０から取得したモータ１６０の回転数に対応する回生電流の最大値を、記憶部１０１に記憶された上記の特性カーブを参照することによって抽出し、抽出した値を回生電流の目標値ＩＴとして導出する。なお、モータ１６０の回転数と回収可能な回生電流の最大値との関係を示す関係式を記憶部１０１に記憶しておき、目標値導出部１０３は、上記関係式に回転数センサ２１０から取得したモータ１６０の回転数を代入することによって目標値ＩＴを導出してもよい。
【００５３】
係数導出部１０４は、第１のブレーキセンサ２２０および第２のブレーキセンサ２３０の少なくとも一方がブレーキ操作検出信号ＳＢを出力しているものと判定した時点からの経過時間ｔの増加に伴い、徐々に１に近づくように変化する係数αを所定期間毎（例えば０．１ｍｓｅｃ）に導出する。なお、係数αの値は０≦α≦１の範囲内に設定される。
【００５４】
また、係数導出部１０４は、第１のブレーキセンサ２２０および第２のブレーキセンサ２３０のいずれか一方からブレーキ操作検出信号ＳＢが出力されているものと判定した場合（すなわち、第１のブレーキレバー６１および第２のブレーキレバー６２のいずれか一方が操作された場合）と、第１のブレーキセンサ２２０および第２のブレーキセンサ２３０の双方からブレーキ操作検出信号ＳＢが出力されているものと判定した場合（すなわち、第１のブレーキレバー６１および第２のブレーキレバー６２の双方が操作された場合）とで、異なる時間変化を有する係数αを導出する（図７参照）。なお、係数αの時間変化については後述する。
【００５５】
記憶部１０１には、経過時間ｔと係数αとの関係式が記憶されている。係数導出部１０４は、タイマー回路を含んでおり、タイマー回路によって経過時間ｔを計測し、記憶部１０１に記憶された上記の関係式に計測によって取得した経過時間ｔを代入することによって係数αを導出する。
【００５６】
回生電流指令値導出部１０５は、目標値導出部１０３によって導出された回生電流の目標値ＩＴと係数導出部１０４によって導出された係数αとを乗算することによって得られる回生電流の電流値Ｉ（Ｉ＝α×ＩＴ）を回生電流指令値Ｃ２として導出し、これを選択部１０６に供給する。
【００５７】
選択部１０６は、第１のブレーキセンサ２２０および第２のブレーキセンサ２３０の少なくとも一方からブレーキ操作検出信号ＳＢが出力されているものと判定した場合に、回生モードに移行し、回生電流指令値導出部１０５から供給される回生電流指令値Ｃ２を選択してこれをモータ駆動回路１２０に供給する。一方、選択部１０６は、第１のブレーキセンサ２２０および第２のブレーキセンサ２３０のいずれからもブレーキ操作検出信号ＳＢが出力されていないものと判定した場合に、力行モードに移行し、駆動指令値導出部１０２から供給されるモータ駆動指令値Ｃ１を選択してこれをモータ駆動回路１２０に供給する。このように選択部１０６がブレーキ操作検出信号ＳＢの有無に基づいてモータ駆動指令値Ｃ１および回生電流指令値Ｃ２のいずれか一方を選択することにより、力行モードと回生モードとの切り替えがなされる。
【００５８】
モータ駆動回路１２０は、選択部１０６からモータ駆動指令値Ｃ１が供給された場合には、当該モータ駆動指令値Ｃ１によって示されるアシスト量の補助駆動力が得られるようにモータ１６０を駆動する。一方、モータ駆動回路１２０は、選択部１０６から回生電流指令値Ｃ２が供給された場合には、当該回生電流指令値Ｃ２によって示される電流値Ｉの回生電流をモータ１６０から回収する。
【００５９】
記憶部１０１は、力行モード時に駆動指令値導出部１０２において参照される入力トルクおよびモータ１６０の回転数とアシスト量との関係を示すマップ、図６（ｂ）に示す特性カーブを示す情報、経過時間ｔと係数αとの関係式および後述する回生電流制御プログラム等を記憶した不揮発性の記憶領域である。
【００６０】
上記したように、回生電流指令値Ｃ２として出力される、モータ１６０から回収すべき回生電流の電流値Ｉは、目標値導出部１０３によって導出された回生電流の目標値ＩＴと係数導出部１０４によって導出された係数αとを乗算した値である（Ｉ＝α×ＩＴ）。換言すれば、係数導出部１０４によって導出される係数αは、回生電流の目標値ＩＴとモータ１６０から回収すべき回生電流の電流値Ｉとの比Ｉ／ＩＴに相当する（α＝Ｉ／ＩＴ）。
【００６１】
ここで、図７は、係数導出部１０４として機能する演算処理装置１００によって導出される係数αの時間変化の一例を示す図である。図７において実線は第１のブレーキセンサ２２０および第２のブレーキセンサ２３０の双方からブレーキ操作検出信号ＳＢが出力された場合（すなわち、第１のブレーキレバー６１および第２のブレーキレバー６２の双方が操作された場合）に対応し、破線は、第１のブレーキセンサ２２０および第２のブレーキセンサ２３０のいずれか一方からブレーキ操作検出信号ＳＢが出力された場合（すなわち、第１のブレーキレバー６１および第２のブレーキレバー６２のいずれか一方が操作された場合）に対応する。
【００６２】
演算処理装置１００は、第１のブレーキセンサ２２０および第２のブレーキセンサ２３０の少なくとも一方からブレーキ操作検出信号ＳＢが出力された時点からの経過時間ｔに応じて係数α（＝Ｉ／ＩＴ）を１に向けて徐々に増大させる。図７に示す例では、係数αが、経過時間ｔに対して一定の時間変化率（傾き）で増加している場合が示されている。係数αの値が１に達したとき、モータ１６０から回収される回生電流の電流値Ｉは、目標値ＩＴ（すなわちその時点における最大値）に一致することになり、回生制動による制動力が最大となる。係数αを徐々に１に近づけることで、第１のブレーキレバー６１および／または第２のブレーキレバー６２の操作開始時点から回生制動による制動力が徐々に最大値に近づくことになる。従って、第１のブレーキレバー６１および／または第２のブレーキレバー６２の操作開始直後に最大の制動力が作用することが回避され、ブレーキ作動時におけるショックを緩和することができる。
【００６３】
また、演算処理装置１００は、実線で示される、第１のブレーキセンサ２２０および第２のブレーキセンサ２３０の双方からブレーキ操作検出信号ＳＢが出力された場合における係数αの時間変化率（傾き）が、破線で示される、第１のブレーキセンサ２２０および第２のブレーキセンサ２３０のいずれか一方からブレーキ操作検出信号ＳＢが出力された場合における係数αの時間変化率（傾き）よりも大きくなるように係数αを導出する。これにより、ブレーキ操作開始時点から回生制動による制動力が最大値に達するまでの時間は、片方のブレーキレバーが操作された場合よりも両方のブレーキレバーが操作された場合の方が短くなる。
【００６４】
また、演算処理装置１００は、実線で示される、第１のブレーキセンサ２２０および第２のブレーキセンサ２３０の双方からブレーキ操作検出信号ＳＢが出力された場合と、破線で示される、第１のブレーキセンサ２２０および第２のブレーキセンサ２３０のいずれか一方からブレーキ操作検出信号が出力された場合と、の双方において係数αを１まで増加させる。すなわち、回生制動による制動力は、操作されるブレーキレバーの数が１であるか２であるかにかかわらず最大値にまで達する。従って、操作されるブレーキレバーの数が１であるか２であるかにかかわらず回生制動による制動力を最大限に作用させることができる。
【００６５】
図８（ａ）は、係数αの値が１に達する前に、一方のブレーキレバーに対する操作がなされている状態から追加のブレーキ操作が行われて両方のブレーキレバーに対する操作がなされている状態に変化した場合の係数αの時間変化の一例を示す図である。一方、図８（ｂ）は、係数αの値が１に達する前に、双方のブレーキレバーに対する操作がなされている状態から一方のブレーキレバーに対する操作が解除されて片方のブレーキレバーのみが操作されている状態に変化した場合の係数αの時間変化の一例を示す図である。
【００６６】
図８（ａ）および図８（ｂ）において、実線は第１のブレーキレバー６１および第２のブレーキレバー６２の双方が操作されている状態に対応し、破線は第１のブレーキレバー６１および第２のブレーキレバー６２のいずれか一方が操作されている状態に対応する（図９、図１１〜図１５において同じ）。また、図８（ａ）および図８（ｂ）において、一点鎖線は、ブレーキ操作が開始されてから係数αの値が１に達するまでの全期間に亘り両方のブレーキレバーが操作されている状態が継続する場合の仮想線であり、二点鎖線は、ブレーキ操作が開始されてから係数αの値が１に達するまでの全期間に亘り片方のブレーキレバーのみが操作されている状態が継続する場合の仮想線である（図９、図１１〜図１５において同じ）。
【００６７】
係数導出部１０４として機能する演算処理装置１００は、図８（ａ）に示すように、追加のブレーキ操作が行われる時刻ｔ１から係数αの値が１に達する時刻ｔ２までの期間Ｔ２における係数αの時間変化率（傾き）を、片方のブレーキレバーに対する操作が開始されてから時刻ｔ１までの期間Ｔ１における係数αの時間変化率（傾き）よりも大とする。すなわち、演算処理装置１００は、追加のブレーキ操作が行われる時刻ｔ１において係数αの時間変化率（傾き）を増加させる。これにより、二点鎖線で示される、追加のブレーキ操作がなされない場合と比較してブレーキ操作が開始されてから係数αの値が１に達するまでの期間が短くなる。図８（ａ）に示す例では、期間Ｔ２における係数αの時間変化率（傾き）は、一点鎖線で示されるブレーキ操作の開始時点から係数αの値が１に達するまでの全期間に亘り両方のブレーキレバーが操作されている状態が継続する場合における係数αの時間変化率（傾き）と同一とされている。
【００６８】
また、演算処理装置１００は、図８（ｂ）に示すように、一方のブレーキレバーに対する操作が解除される時刻ｔ３から係数αの値が１に達する時刻ｔ４までの期間Ｔ４における係数αの時間変化率（傾き）を、両方のブレーキレバーに対する操作が開始されてから時刻ｔ３までの期間Ｔ３における係数αの時間変化率（傾き）よりも小とする。すなわち、演算処理装置１００は、一方のブレーキレバーに対する操作が解除される時刻ｔ３において係数αの時間変化率（傾き）を減少させる。これにより、一点鎖線で示される、一方のブレーキレバーに対する操作の解除がなされない場合と比較してブレーキ操作が開始されてから係数αの値が１に達するまでの期間が長くなる。図８（ｂ）に示す例では、期間Ｔ４における係数αの時間変化率は、二点鎖線で示される、ブレーキ操作の開始時点から係数αの値が１に達するまでの全期間に亘り片方のブレーキレバーのみが操作されている状態が継続する場合における係数α時間変化率と同一とされている。
【００６９】
図９は、係数αの値が１に達する前に、一方のブレーキレバーに対する操作がなされている状態から追加のブレーキ操作が行われて両方のブレーキレバーに対する操作がなされている状態に変化し、その後更に、一方のブレーキレバーに対する操作が解除されて片方のブレーキレバーのみが操作されている状態に変化した場合の係数αの時間変化の一例を示す図である。
【００７０】
係数導出部１０４として機能する演算処理装置１００は、追加のブレーキ操作が開始される時刻ｔ５から一方のブレーキレバーに対する操作が解除される時刻ｔ６までの期間Ｔ６における係数αの時間変化率（傾き）を、ブレーキ操作が開示されてから時刻ｔ５までの期間Ｔ５における係数αの時間変化率（傾き）よりも大とする。また、演算処理装置１００は、時刻ｔ６から係数αの値が１に達する時刻ｔ７までの期間Ｔ７における係数αの時間変化率（傾き）を期間Ｔ６における係数αの傾きよりも小とする。すなわち、演算処理装置１００は、追加のブレーキ操作が行われる時刻ｔ５において係数αの時間変化率（傾き）を増加させ、一方のブレーキレバーに対する操作が解除される時刻ｔ６において係数αの時間変化率（傾き）を減少させる。また、演算処理装置１００は、期間Ｔ７における係数αの時間変化率（傾き）を、期間Ｔ５における係数αの時間変化率（傾き）と同一する。期間Ｔ７および期間Ｔ５における係数αの時間変化率（傾き）は、二点鎖線で示される、ブレーキ操作が開始されてから係数αの値が１に達するまでの全期間に亘り片方のブレーキレバーのみが操作されている状態が継続する場合における係数αの時間変化率（係数α）と同一とされる。一方、期間Ｔ６における係数αの時間変化率（傾き）は、一点鎖線で示される、ブレーキ操作が開始されてから係数αの値が１に達するまでの全期間に亘り両方のブレーキレバーが操作されている状態が継続する場合における係数αの時間変化率（係数α）と同一とされる。
【００７１】
このように、本実施形態では、係数αが１に達するまでは、一方のブレーキレバーに対する操作が行われている場合の係数αの時間変化率は常に一定である。また、係数αが１に達するまでは、両方のブレーキレバーに対する操作が行われている場合の係数αの時間変化率は常に一定であり且つ一方のブレーキレバーに対する操作が行われている場合の係数αの時間変化率よりも大である。
【００７２】
以上のように、演算処理装置１００は、係数α（＝Ｉ／ＩＴ）の値が１に達する前に、追加のブレーキ操作がなされた場合およびいずれか一方のブレーキレバーに対する操作が解除された場合に係数αの時間変化率を変化させる。これにより、回生制動による制動力の時間変化がブレーキ操作に連動するので、ユーザの意思に合致した良好なブレーキ感覚を得ることができる。
【００７３】
また、本実施形態において、演算処理装置１００は、一方のブレーキレバーに対する操作が解除される時刻ｔ３（図８（ｂ）参照）および時刻ｔ６（図９参照）において、係数αの値を減少させない。すなわち、演算処理装置１００は、第１のブレーキレバー６１および第２のブレーキレバー６２の少なくとも一方に対する操作が開始されてから係数αの値が１に達するまでの間に第１のブレーキレバー６１および第２のブレーキレバー６２の少なくとも一方に対する操作が継続している場合には、係数αの値を増加する方向にのみ変化させる。
【００７４】
また、演算処理装置１００は、係数αの値が１に達した後は、第１のブレーキレバー６１および第２のブレーキレバー６２の少なくとも一方に対する操作が継続している場合には、係数αの値を１に維持する。すなわち、回生制動による制動力が最大値に達した後は、第１のブレーキレバー６１および第２のブレーキレバー６２の少なくとも一方が操作されている限り回生制動による制動力は最大値を維持する。例えば、第１のブレーキレバー６１および第２のブレーキレバー６２の双方が操作されている状態で係数αの値が１に達した後、いずれか一方のブレーキレバーに対する操作が解除された場合においても係数αの値は１に維持される。
【００７５】
一方、演算処理装置１００は、第１のブレーキレバー６１および第２のブレーキレバー６２の双方に対する操作が解除された場合には、係数αの値を直ちにゼロにする。これにより、回生電流の電流値Ｉはゼロとなり、回生制動による制動力が作用しなくなる。なお、演算処理装置１００は、第１のブレーキセンサ２２０および第２のブレーキセンサ２３０のいずれからもブレーキ操作検出信号ＳＢが出力されていないものと判定した時点から係数αをゼロに向けて緩やかに減少させてもよい。
【００７６】
図１０は、回生モード時において、演算処理装置１００によって実行される回生電流制御プログラムにおける処理の流れを示すフローチャートである。なお、以下の説明では、理解を容易にするために、第１のブレーキレバー６１および第２のブレーキレバー６２のいずれか一方が操作されている場合に導出される係数αを「係数α１」と表記し、第１のブレーキレバー６１および第２のブレーキレバー６２の双方が操作されている場合に導出される係数αを「係数α２」と表記する。
【００７７】
演算処理装置１００は、ステップＳ１において、第１のブレーキセンサ２２０および第２のブレーキセンサ２３０の少なくとも一方からブレーキ操作検出信号ＳＢが出力されているか否かを判定する。演算処理装置１００は、第１のブレーキセンサ２２０および第２のブレーキセンサ２３０の少なくとも一方からブレーキ操作検出信号ＳＢが出力されているものと判定した場合には処理をステップＳ２に移行する。
【００７８】
演算処理装置１００は、ステップＳ２において、回転数センサ２１０から回転数検出信号ＳＶを取得する。演算処理装置１００は、ステップＳ３において、目標値導出部１０３として機能し、ステップＳ２において取得したモータ１６０の回転数に対応する回生電流の最大値を、記憶部１０１に記憶された図６（ｂ）に示す特性カーブを参照することによって抽出し、抽出した値を回生電流の目標値ＩＴとして導出する。
【００７９】
演算処理装置１００は、ステップＳ４において、第１のブレーキセンサ２２０および第２のブレーキセンサ２３０からのブレーキ操作検出信号ＳＢの有無に基づいて、第１のブレーキレバー６１および第２のブレーキレバー６２のいずれか一方が操作されているのか双方が操作されているのかを判定する。演算処理装置１００は、ステップＳ４において、片方のブレーキレバーが操作されているものと判定した場合には処理をステップＳ５に移行し、両方のブレーキレバーが操作されているものと判定した場合には処理をステップＳ７に移行する。
【００８０】
演算処理装置１００は、ステップＳ５において、係数導出部１０４として機能し、ステップＳ１においてブレーキレバーの操作を検出した時点からの経過時間、追加のブレーキ操作がなされてからの経過時間または一方のブレーキレバーに対する操作の解除がなされてからの経過時間に応じた係数α１を導出する。演算処理装置１００は、自身に内蔵するタイマー回路による計測によって各時点からの経過時間を取得し、取得した各時点からの経過時間に対応する係数α１を記憶部１０１に記憶された関係式に基づいて導出する。これにより、演算処理装置１００は、経時的に１に向けて増大する係数α１を導出することとなる。
【００８１】
演算処理装置１００は、ステップＳ６において、回生電流指令値導出部１０５として機能し、ステップＳ３において導出した回生電流の目標値ＩＴとステップＳ５において導出した係数α１とを乗算し、これによって得た回生電流の電流値Ｉ（Ｉ＝α１×ＩＴ）を回生電流指令値Ｃ２として導出する。演算処理装置１００は、導出した回生電流指令値Ｃ２をモータ駆動回路１２０に供給する。
【００８２】
一方、演算処理装置１００は、ステップＳ７において、係数導出部１０４として機能し、ステップＳ１においてブレーキレバーの操作を検出した時点からの経過時間、追加のブレーキ操作がなされてからの経過時間または一方のブレーキレバーに対する操作の解除がなされてからの経過時間に応じた係数α２を導出する。演算処理装置１００は、自身に内蔵するタイマー回路による計測によって各時点からの経過時間を取得し、取得した各時点からの経過時間に対応する係数α２を記憶部１０１に記憶された関係式に基づいて導出する。これにより、演算処理装置１００は、継時的に１に向けて増大する係数α２を導出することとなる。演算処理装置１００は、係数α２の時間変化率が、係数α１の時間変化率よりも大となるように係数α１および係数α２を導出する。
【００８３】
演算処理装置１００は、ステップＳ８において、回生電流指令値導出部１０５として機能し、ステップＳ３において導出した回生電流の目標値ＩＴとステップＳ７において導出した係数α２とを乗算し、これによって得た回生電流の電流値Ｉ（Ｉ＝α２×ＩＴ）を回生電流指令値Ｃ２として導出する。演算処理装置１００は、導出した回生電流指令値Ｃ２をモータ駆動回路１２０に供給する。
【００８４】
演算処理装置１００は、ステップＳ９において、第１のブレーキセンサ２２０および第２のブレーキセンサ２３０から出力されるブレーキ操作検出信号ＳＢに基づいて、第１のブレーキレバー６１および第２のブレーキレバー６２の少なくとも一方に対する操作が継続しているか否かを判定する。演算処理装置１００は、ステップＳ９において、第１のブレーキレバー６１および第２のブレーキレバー６２の少なくとも一方に対する操作が継続しているものと判定した場合には、処理をステップＳ２に戻し、ステップＳ２からステップＳ９までの処理を繰り返し実行する。一方、演算処理装置１００は、ステップＳ９において、第１のブレーキレバー６１および第２のブレーキレバー６２の双方に対する操作が解除されたものと判定した場合には処理をステップＳ１０に移行する。
【００８５】
演算処理装置１００は、ステップＳ１０において回生電流の電流値Ｉをゼロに設定し、電流値Ｉがゼロであることを示す回生電流指令値Ｃ２をモータ駆動回路１２０に供給して本ルーチンを終了させる。回生電流の電流値Ｉがゼロとなることで回生制動による制動力はゼロとなる。
【００８６】
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る電動機付自転車１においては、第１のブレーキレバー６１および第２のブレーキレバー６２の少なくとも一方が操作された場合に、機械式のブレーキによる制動力に加えて回生制動による制動力が作用する。回生制動による制動力は、モータ１６０から回収される回生電流の電流値Ｉによって制御される。また、演算処理装置１００は、モータ１６０から回収可能な回生電流の最大値をモータ１６０の回転数に追従して取得し、取得した回生電流の最大値を当該回転数における回生電流の目標値ＩＴとして導出する。演算処理装置１００は、モータ１６０から回収すべき回生電流の電流値Ｉと目標値ＩＴとの比Ｉ／ＩＴに相当する係数αを緩やかに１に近づける。これにより、第１のブレーキレバー６１および／または第２のブレーキレバー６２の操作開始直後に最大の制動力が作用することが回避され、ブレーキ作動時におけるショックを緩和することができる。
【００８７】
また、演算処理装置１００は、第１のブレーキレバー６１および第２のブレーキレバー６２のいずれか一方が操作された場合における係数αの時間変化と、第１のブレーキレバー６１および第２のブレーキレバー６２の双方が操作された場合における係数αの時間変化を異ならせる。また、演算処理装置１００は、係数αの値が１に達する前に、追加のブレーキ操作がなされた場合およびいずれか一方のブレーキレバーに対する操作が解除された場合に係数αの時間変化率を変化させる。これにより、回生制動の制動力の時間変化がブレーキ操作に連動するので、ユーザの意思に合致した良好なブレーキ感覚を得ることができる。
【００８８】
また、演算処理装置１００は、第１のブレーキレバー６１および第２のブレーキレバー６２のいずれか一方が操作された場合と、第１のブレーキレバー６１および第２のブレーキレバー６２の双方が操作された場合との双方において係数αの値を１まで増加させる。すなわち、回生制動による制動力は、操作されるブレーキレバーの数が１であるか２であるかにかかわらず最大値にまで達する。従って、操作されるブレーキレバーの数が１であるか２であるかにかかわらず回生制動による制動力を最大限に作用させることができる。このように、本実施形態に係る電動機付自転車によれば、回生制動時におけるフィーリングを改善するとともに、片方のブレーキレバーが操作された場合および両方のブレーキレバーが操作された場合の双方において回生制動による制動力を最大限に作用させることができる。
【００８９】
また、演算処理装置１００は、係数αの値が１に達した後は、第１のブレーキレバー６１および第２のブレーキレバー６２の少なくとも一方に対する操作が継続している場合には係数αの値を１に維持する。すなわち、回生制動による制動力が最大値に達した後は、第１のブレーキレバー６１および第２のブレーキレバー６２の少なくとも一方に対する操作が継続されている限り回生制動による制動力は最大値を維持する。回生制動による制動力は、モータ１６０の回転数の低下に伴って小さくなるので、係数αの値が１に達して制動力が最大となった後は、いずれか一方のブレーキレバーが操作されている限り、最大の制動力が得られる状態を維持することが好ましい。
【００９０】
また、演算処理装置１００は、係数αの値が１に達する前に、両方のブレーキレバーが操作されている状態から片方のブレーキレバーが操作されている状態に変化した場合に係数αの時間変化率（傾き）を減少されるが、このとき係数αの値を減少させない。すなわち、演算処理装置１００は、第１のブレーキレバー６１および第２のブレーキレバー６２の少なくとも一方に対する操作が開始されてから係数αの値が１に達するまでの間に第１のブレーキレバー６１および第２のブレーキレバー６２の少なくとも一方に対する操作が継続している場合には、係数αの値を増加する方向にのみ変化させる。上記のように、回生制動による制動力はモータ１６０の回転数の低下に伴って小さくなるので、一方のブレーキレバーに対する操作が解除された場合でも係数αの値を減じることなく１に向けて常に増加する方向に変化させることで、回生制動による制動力を有効に作用させることが可能となる。
【００９１】
なお、上記の実施形態では、目標値導出部１０３として機能する演算処理装置１００は、当該回転数において回収可能な回生電流の最大値を目標値ＩＴとして導出しているが、これに限定されるものではない。目標値導出部１０３として機能する演算処理装置１００は、当該回転数において回収可能な回生電流の最大値よりも小さい値（例えば最大値の９０％に相当する値）を回生電流の目標値として導出してもよい。また、バッテリ１１０への充電電流が過大となることを防止する観点から、目標値導出部１０３として機能する演算処理装置１００は、回生電流の目標値ＩＴに上限値を設定してもよい。例えば、目標値ＩＴの上限値が６Ａに設定された場合には、演算処理装置１００は、当該回転数において回収可能な回生電流の最大値が７Ａであっても、目標値ＩＴとして上限値である６Ａを導出してもよい。
【００９２】
また、上記の実施形態においては、目標値導出部１０３として機能する演算処理装置１００は、モータ１６０の回転数に追従するように回生電流の目標値ＩＴを導出することとしたが、電動付自転車の車速に追従するように回生電流の目標値ＩＴを導出してもよい。この場合には、回転数センサ２１０とは別に電動機付自転車１の車速を検出する車速センサを設けてもよいし、ホール素子Ｈによって車速を検出してもよい。
【００９３】
（変形例）
係数導出部１０４として機能する演算処理装置１００は、ブレーキ操作が開始されてから係数αの値が１に達する前に、追加のブレーキ操作がなされた場合およびいずれか一方のブレーキレバーに対する操作が解除された場合に、図１１〜図１５に示すような態様で係数αを変化させてもよい。
【００９４】
図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、係数αの値が１に達する前に、一方のブレーキレバーに対する操作がなされている状態から追加のブレーキ操作が行われて両方のブレーキレバーに対する操作がなされている状態に変化した場合の係数αの時間変化の変形例を示す図である。
【００９５】
係数導出部１０４として機能する演算処理装置１００は、図１１（ａ）に示すように、片方のブレーキレバーに対する操作が開始されてから追加のブレーキ操作が行われる時刻ｔ８までの期間においては、一定の時間変化率（傾き）で係数αの値を増加させ、時刻ｔ８において追加のブレーキ操作を検出したときに係数αの値を直ちに１に変化させてもよい。また、図１１（ｂ）に示すように、片方のブレーキレバーに対する操作が開始されてから追加のブレーキ操作が行われる時刻ｔ８までの期間においては、係数αの時間変化を非線形としてもよい。
【００９６】
図１２（ａ）および図１２（ｂ）は、係数αの値が１に達する前に、両方のブレーキレバーが操作されている状態からいずれか一方のブレーキレバーに対する操作が解除されて片方のブレーキレバーのみが操作されている状態に変化した場合の係数αの時間変化の変形例を示す図である。
【００９７】
係数導出部１０４として機能する演算処理装置１００は、一方のブレーキレバーに対する操作が解除される時刻ｔ９から係数αの値が１に達する時刻ｔ１０までの期間Ｔ１０における係数αの時間変化率（傾き）を、ブレーキ操作が開始されてから時刻ｔ９までの期間Ｔ９における係数αの時間変化率（傾き）よりも小とする。このとき、演算処理装置１００は、図１２（ａ）に示すように、係数αが１に達するまでの全期間（すなわち期間Ｔ９と期間Ｔ１０とを合せた期間）の長さが、期間Ｔ０の長さと同一となるように、期間Ｔ１０における係数αの時間変化率を調整する。ここで、期間Ｔ０は、二点鎖線で示される、ブレーキ操作が開始されてから係数αの値が１に達するまでの全期間に亘り片方のブレーキレバーのみが操作されている状態が継続する場合における係数αが１に達するまでの期間である。従って、期間Ｔ１０における係数αの時間変化率（傾き）は、二点鎖線で示される係数αの時間変化率（傾き）よりも小さくなる。このように、本実施形態において、演算処理装置１００は、一方のブレーキレバーに対する操作が解除された場合には、ブレーキ操作が開始されてから係数αが１に達するまでの期間の長さが所定の長さとなるように、一方のブレーキレバーに対する操作の解除後における係数αの時間変化率を調整する。また、演算処理装置１００は、図１２（ｂ）に示すように、ブレーキ操作が開始されてから時刻ｔ９までの期間においては、係数αの時間変化を非線形としてもよい。
【００９８】
図１３は、係数αの値が１に達する前に、一方のブレーキレバーに対する操作がなされている状態から追加のブレーキ操作が行われて両方のブレーキレバーに対する操作がなされている状態に変化し、その後、一方のブレーキレバーに対する操作が解除されて片方のブレーキレバーのみが操作されている状態に変化した場合の係数αの時間変化の変形例を示す図である。
【００９９】
係数導出部１０４として機能する演算処理装置１００は、図１３に示すように、追加のブレーキ操作が行われる時刻ｔ１１において係数αの時間変化率（傾き）を増加させ、一方のブレーキレバーに対する操作が解除される時刻ｔ１２において係数αの時間変化率（傾き）を減少させる。このとき演算処理装置１００は、図１３に示すように、係数αが１に達するまでの全期間（すなわち、期間Ｔ１１と期間Ｔ１２と期間Ｔ１３とを合せた期間）の長さが、期間Ｔ０の長さと同一となるように、期間Ｔ１３における係数αの時間変化率を調整する。ここで期間Ｔ０は、二点鎖線で示される、ブレーキ操作が開始されてから係数αの値が１に達するまでの全期間に亘り片方のブレーキレバーのみが操作されている状態が継続する場合における、係数αが１に達するまでの期間である。従って、期間Ｔ１３における係数αの時間変化率（傾き）は、二点鎖線で示される係数αの時間変化率よりも小さくなる。このように、本実施形態において、演算処理装置１００は、一方のブレーキレバーに対する操作が解除された場合には、ブレーキ操作が開始されてから係数αが１に達するまでの期間の長さが所定の長さとなるように、一方のブレーキレバーに対する操作の解除後における係数αの時間変化率を調整する。
【０１００】
図１４は、係数αの値が１に達する前に、一方のブレーキレバーに対する操作がなされている状態から追加のブレーキ操作が行われて両方のブレーキレバーに対する操作がなされている状態に変化し、その後、一方のブレーキレバーに対する操作が解除されて片方のブレーキレバーのみが操作されている状態に変化した場合の係数αの時間変化の変形例を示す図である。
【０１０１】
係数導出部１０４として機能する演算処理装置１００は、図１４に示すように、追加のブレーキ操作が行われる時刻ｔ１４において係数αの時間変化率（傾き）を増加させ、一方のブレーキレバーに対する操作が解除される時刻ｔ１５において係数αの時間変化率（傾き）を減少させる。本実施形態においては、演算処理装置１００は、一方のブレーキレバーに対する操作が解除される時刻ｔ１５において係数αの値を減少させる。具体的には、演算処理装置１００は、時刻ｔ１５における係数αの値を、二点鎖線で示される、ブレーキ操作が開始されてから係数αの値が１に達するまでの全期間に亘り片方のブレーキレバーのみが操作されている状態が継続する場合における時刻ｔ１５における係数αの値に一致させる。演算処理装置１００は、時刻ｔ１５から係数αの値が１に達する時刻ｔ１６までの期間Ｔ１６における係数αの時間変化率を、ブレーキ操作が開始されてから時刻ｔ１４までの期間Ｔ１４における係数αの時間変化率と同一とする。すなわち期間Ｔ１４および期間Ｔ１５において、係数αは、二点鎖線上の値をとる。従って、係数αが１に達するまでの全期間（すなわち、期間Ｔ１４と期間Ｔ１５と期間Ｔ１６とを合せた期間）の長さは、期間Ｔ０の長さと一致する。ここで期間Ｔ０は、二点鎖線で示される、ブレーキ操作が開始されてから係数αの値が１に達するまでの全期間に亘り片方のブレーキレバーのみが操作されている状態が継続する場合における、係数αが１に達するまでの期間である。このように、ブレーキレバーの操作解除に連動して係数αの値を減じることで、ブレーキ感覚の更なる改善を図ることが可能となる。
【０１０２】
図１５は、係数αの値が１に達する前に、一方のブレーキレバーに対する操作がなされている状態から追加のブレーキ操作が行われて両方のブレーキレバーに対する操作がなされている状態に変化し、その後一方のブレーキレバーに対する操作が解除されて片方のブレーキレバーのみが操作されている状態に変化した場合の係数αの時間変化の変形例を示す図である。
【０１０３】
係数導出部１０４として機能する演算処理装置１００は、図１５に示すように、追加のブレーキ操作が行われる時刻ｔ１７において係数αの時間変化率を増加させ、一方のブレーキレバーに対する操作が解除される時刻ｔ１８において係数αの時間変化率を減少させる。また、演算処理装置１００は、時刻ｔ１８において係数αの値を減少させる。具体的には、演算処理装置１００は、時刻ｔ１８における係数αの値を、二点鎖線で示される、ブレーキ操作が開始されてから係数αの値が１に達するまでの全期間に亘り片方のブレーキレバーのみが操作されている状態が継続する場合における時刻ｔ１８における係数αの値に一致させる。また、演算処理装置１００は、時刻ｔ１８から係数αが１に達する時刻ｔ１９までの期間Ｔ１９の長さが期間Ｔ０の長さと同一となるように、期間Ｔ１９における係数αの時間変化率（傾き）を調整する。ここで期間Ｔ０は、二点鎖線で示される、ブレーキ操作が開始されてから係数αの値が１に達するまでの全期間に亘り片方のブレーキレバーのみが操作されている状態が継続する場合における、係数αが１に達するまでの期間である。すなわち、一方のブレーキレバーに対する操作が解除された後、係数αが１に達するまでの期間の長さが、常に期間Ｔ０の長さと一致するようにブレーキ操作解除後の係数αの時間変化率（傾き）が調整される。従って、期間Ｔ１９における係数αの時間変化率は、二点鎖線で示される係数αの時間変化率よりも小さくなる。
【符号の説明】
【０１０４】
１  電動機付自転車
１００  演算処理装置
１０１  記憶部
１０３  目標値導出部
１０４  係数導出部
１０５  回生電流指令値導出部
１１０  バッテリ
１２０  モータ駆動回路
１６０  モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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