(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人力を動力とする車両の走行を補助する駆動車輪のモータ制御装置であって、
前記駆動車輪のモータの端子間電圧を前記車両の目標速度に応じて速度制御する速度制御部と、
前記速度制御部が出力する端子間電圧と前記モータを流下する電流値とを取得して前記駆動車輪の角速度を算出する速度オブザーバ部と、
前記速度オブザーバ部が算出した角速度と前記電流値とに基づいて前記車両に働く人力の値を推定する外乱オブザーバ部と、
前記外乱オブザーバ部が推定した人力の値に基づいて前記車両の目標速度を設定し前記速度制御部にフィードバックするアドミッタンス制御部と、を有し、
前記速度オブザーバ部が、端子間電圧Ｕと電流値Ｉと、予め取得されたモータの減速ギアのギア比ｇｒと前記モータの巻線抵抗Ｒと前記モータの逆起電力定数Ｋｅとから下記式に基づいて前記駆動車輪の角速度ωを算出し、
【数１】
0006324335.tif 000013
前記外乱オブザーバ部が、前記角速度ωと端子間電圧Ｕと、予め取得されたモータの半径ｒと車両の粘性抵抗係数Ｄｗと減速ギアのギア比ｇｒと前記モータのトルク定数Ｋτと前記モータの慣性モーメントＪと前記モータの粘性抵抗係数Ｄｍと重力加速度ｇと、入力もしくは予め設定された車両と積載物とを合わせた重量ｍと車両の転がり摩擦定数ｃと斜面の角度θと、から下記式に基づいて前記人力の値Ｆｘｓを推定し、
【数２】
0006324335.tif 000014
前記アドミッタンス制御部が、前記外乱オブザーバ部が推定した人力の値Ｆｘｓと、任意に設定され人への負荷及び駆動車輪への応答速度に関与する仮想質量Ｍと仮想ダンピング係数Ｄとから下記式に基づいて前記車両の目標速度Ｖｒｅｆを設定することを特徴とするモータ制御装置。
【数３】
0006324335.tif 000015
【請求項２】
外乱オブザーバ部が出力した人力の値Ｆｘｓの急激な変動成分を除去するフィルタ部をさらに有することを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
【請求項３】
人力を動力とする車両の走行を補助する駆動車輪のモータ制御方法であって、
前記駆動車輪のモータの端子間電圧と前記モータを流下する電流値とを取得するＶＩ取得ステップと、
前記ＶＩ取得ステップで取得した端子間電圧と前記電流値とに基づいて前記駆動車輪の角速度を算出する角速度算出ステップと、
前記角速度算出ステップで算出した角速度と前記電流値とに基づいて前記車両に働く人力の値を推定する人力推定ステップと、
前記人力推定ステップで推定された人力の値に基づいて前記車両の目標速度を設定する目標速度設定ステップと、
前記目標速度設定ステップで設定された目標速度に基づいて前記モータの端子間電圧を速度制御する制御ステップと、を有し、
前記角速度算出ステップが、端子間電圧Ｕと電流値Ｉと、予め取得されたモータの減速ギアのギア比ｇｒと前記モータの巻線抵抗Ｒと前記モータの逆起電力定数Ｋｅとから下記式に基づいて前記駆動車輪の角速度ωを算出し、
【数４】
0006324335.tif 000016
前記人力推定ステップが、前記角速度ωと端子間電圧Ｕと、予め取得されたモータの半径ｒと車両の粘性抵抗係数Ｄｗと減速ギアのギア比ｇｒと前記モータのトルク定数Ｋτと前記モータの慣性モーメントＪと前記モータの粘性抵抗係数Ｄｍと重力加速度ｇと、入力もしくは予め設定された車両と積載物とを合わせた重量ｍと車両の転がり摩擦定数ｃと斜面の角度θと、から下記式に基づいて前記人力の値Ｆｘｓを推定し、
【数５】
0006324335.tif 000017
前記目標速度設定ステップが、前記人力推定ステップが推定した人力の値Ｆｘｓと、任意に設定され人への負荷及び駆動車輪への応答速度に関与する仮想質量Ｍと仮想ダンピング係数Ｄとから下記式に基づいて前記車両の目標速度Ｖｒｅｆを設定することを特徴とするモータ制御方法。
【数６】
0006324335.tif 000018
【請求項４】
人力推定ステップで得られた人力の値Ｆｘｓの急激な変動成分を除去するフィルタステップをさらに有することを特徴とする請求項３記載のモータ制御方法。
【請求項５】
仮想ダンピング係数Ｄを、順次入力する人力の値Ｆｘｓ（ｎ）と目標負荷Ｆｘｄとの差Ｅ（ｎ）と学習ゲインで構成し、前記差Ｅ（ｎ）が小さくなるように前記学習ゲインを順次変化させ、前記仮想ダンピング係数Ｄを最適化する学習ステップをさらに有することを特徴とする請求項３または請求項４に記載のモータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人力を動力とする車両の走行を補助する電動アシスト装置のモータ制御装置及びモータ制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車いすや台車、自転車等、人が人力で移動させる車両は数多く存在している。そして、これら車両は例えば上り坂等では人に対する負荷が増大する。これに対し、近年ではモータで回転する駆動車輪を備えた電動アシスト装置を有する車いすや自転車が商品化されている。そして、これら電動アシスト装置には負荷に応じて自動的にモータの回転力を制御する下記［特許文献１］に示すようなモータ制御装置を備えたものも存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−０９９０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、［特許文献１］に示す従来のモータ制御装置は、トルクセンサ等の高価なセンサが必要であり、装置構成が複雑化するとともに高コストであるという問題点がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、駆動系の情報取得にセンサを用いない安価なモータ制御装置及びモータ制御方法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】
【０００６】
本発明は、
（１）人力を動力とする車両１０の走行を補助する駆動車輪１４のモータ制御装置であって、
前記駆動車輪１４のモータ１２の端子間電圧Ｕを前記車両１０の目標速度Ｖｒｅｆに応じて速度制御する速度制御部３０と、
前記速度制御部３０が出力する端子間電圧Ｕと前記モータ１２を流下する電流値Ｉとを取得して前記駆動車輪１４の角速度ωを算出する速度オブザーバ部３２と、
前記速度オブザーバ部３２が算出した角速度ωと前記電流値Ｉとに基づいて前記車両１０に働く人力の値Ｆｘｓを推定する外乱オブザーバ部３４と、
前記外乱オブザーバ部３４が推定した人力の値Ｆｘｓに基づいて前記車両１０の目標速度Ｖｒｅｆを設定し前記速度制御部３０にフィードバックするアドミッタンス制御部３６と、を有し、
前記速度オブザーバ部３２が、端子間電圧Ｕと電流値Ｉと、予め取得されたモータ１２の減速ギアのギア比ｇｒと前記モータ１２の巻線抵抗Ｒと前記モータ１２の逆起電力定数Ｋｅとから下記［数１］式に基づいて前記駆動車輪の角速度ωを算出し、
前記外乱オブザーバ部３４が、前記角速度ωと端子間電圧Ｕと、予め取得されたモータ１２の半径ｒと車両の粘性抵抗係数Ｄｗと減速ギアのギア比ｇｒと前記モータ１２のトルク定数Ｋτと前記モータの慣性モーメントＪと前記モータの粘性抵抗係数Ｄｍと重力加速度ｇと、入力もしくは予め設定された車両１０と積載物とを合わせた重量ｍと車両１０の転がり摩擦定数ｃと斜面の角度θと、から下記［数７］式に基づいて前記人力の値Ｆｘｓを推定し、
前記アドミッタンス制御部３６が、前記外乱オブザーバ部３４が推定した人力の値Ｆｘｓと、任意に設定され人への負荷及び駆動車輪１４への応答速度に関与する仮想質量Ｍと仮想ダンピング係数Ｄとから下記［数１０］式に基づいて前記車両１０の目標速度Ｖｒｅｆを設定することを特徴とするモータ制御装置８０を提供することにより、上記課題を解決する。
（２）外乱オブザーバ部３４が出力した人力の値Ｆｘｓの急激な変動成分を除去するフィルタ部３８をさらに有することを特徴とする上記（１）記載のモータ制御装置８０を提供することにより、上記課題を解決する。
（３）人力を動力とする車両１０の走行を補助する駆動車輪１４のモータ制御方法であって、
前記駆動車輪１４のモータ１２の端子間電圧Ｕと前記モータ１２を流下する電流値Ｉとを取得するＶＩ取得ステップと、
前記ＶＩ取得ステップで取得した端子間電圧Ｕと前記電流値Ｉとに基づいて前記駆動車輪１４の角速度ωを算出する角速度算出ステップと、
前記角速度算出ステップで算出した角速度ωと前記電流値Ｉとに基づいて前記車両１０に働く人力の値Ｆｘｓを推定する人力推定ステップと、
前記人力推定ステップで推定された人力の値Ｆｘｓに基づいて前記車両１０の目標速度Ｖｒｅｆを設定する目標速度設定ステップと、
前記目標速度設定ステップで設定された目標速度Ｖｒｅｆに基づいて前記モータ１２の端子間電圧Ｕを速度制御する制御ステップと、を有し、
前記角速度算出ステップが、端子間電圧Ｕと電流値Ｉと、予め取得されたモータ１２の減速ギアのギア比ｇｒと前記モータ１２の巻線抵抗Ｒと前記モータ１２の逆起電力定数Ｋｅとから下記［数１］式に基づいて前記駆動車輪の角速度ωを算出し、
前記人力推定ステップが、前記角速度ωと端子間電圧Ｕと、予め取得されたモータ１２の半径ｒと車両の粘性抵抗係数Ｄｗと減速ギアのギア比ｇｒと前記モータ１２のトルク定数Ｋτと前記モータ１２の慣性モーメントＪと前記モータ１２の粘性抵抗係数Ｄｍと重力加速度ｇと、入力もしくは予め設定された車両１０と積載物とを合わせた重量ｍと車両１０の転がり摩擦定数ｃと斜面の角度θと、から下記［数７］式に基づいて前記人力の値Ｆｘｓを推定し、
前記目標速度設定ステップが、前記人力推定ステップが推定した人力の値Ｆｘｓと、任意に設定され人への負荷及び駆動車輪１４への応答速度に関与する仮想質量Ｍと仮想ダンピング係数Ｄとから下記［数１０］式に基づいて前記車両１０の目標速度Ｖｒｅｆを設定することを特徴とするモータ制御方法を提供することにより、上記課題を解決する。
（４）人力推定ステップで得られた人力の値Ｆｘｓの急激な変動成分を除去するフィルタステップをさらに有することを特徴とする上記（３）記載のモータ制御方法を提供することにより、上記課題を解決する。
（５）仮想ダンピング係数Ｄを、順次入力する人力の値Ｆｘｓ（ｎ）と目標負荷Ｆｘｄとの差Ｅ（ｎ）と学習ゲインで構成し、前記差Ｅ（ｎ）が小さくなるように前記学習ゲインを順次変化させ、前記仮想ダンピング係数Ｄを最適化する学習ステップをさらに有することを特徴とする上記（３）または（４）に記載のモータ制御方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るモータ制御装置及びモータ制御方法は、モータ等の駆動系の情報収取にセンサを必要としない。これにより、人力を補助するモータ制御装置を安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係るモータ制御装置を示すブロック図である。
【図２】斜面で車両に掛かる力を示すモデル図である。
【図３】本発明に係るモータ制御装置のブロック線図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明に係るモータ制御装置及びモータ制御方法の実施の形態について図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るモータ制御装置８０の概略構成を示すブロック図である。図１に示すモータ制御装置８０は、モータ１２を駆動する端子間電圧Ｕをモータドライバ１６に出力し、モータ１２の速度制御を行う速度制御部３０を有している。そして、モータドライバ１６は速度制御部３０から入力した端子間電圧Ｕでモータ１２を回転駆動する。このモータ１２の回転駆動力は図示しない減速ギアを介して駆動車輪１４に伝達され、駆動車輪１４が回転する。この駆動車輪１４の回転は車両１０の走行をサポートし人の負荷を軽減する。尚、ここでの車両１０とは、例えば車いすや台車、リアカー、ベビーカー、ショッピングカート、自転車等の人力で走行する全ての車両を意味する。また、本発明に係るモータ制御装置８０及びモータ制御方法は、基本的に車両１０の人力による走行をアシストして人の負荷を軽減するためのものであり、車両１０をモータ１２のみで走行させることは想定していない。尚、駆動車輪１４は、車両１０自体の車輪に駆動装置を設けて、これを駆動車輪１４として構成しても良いし、駆動車輪１４を有する電動アシスト装置を車両１０に設置しても良い。
【００１０】
また、モータ制御装置８０は、速度制御部３０が出力する端子間電圧Ｕとモータ１２を流下する電流値Ｉとを取得して車両１０の駆動車輪１４の角速度ωを算出する速度オブザーバ部３２と、この速度オブザーバ部３２が算出した駆動車輪１４の角速度ωと前記電流値Ｉとに基づいて車両１０に働く人力の値Ｆｘｓを推定する外乱オブザーバ部３４と、この外乱オブザーバ部３４が推定した人力の値Ｆｘｓに基づいて車両１０の目標速度Ｖｒｅｆを設定し速度制御部３０にフィードバックするアドミッタンス制御部３６と、を有している。
【００１１】
ここで、端子間電圧Ｕとモータ１２を流下する電流値Ｉの取得方法の一例を簡単に説明する。先ず、モータ１２の電流値Ｉは、モータ１２を駆動するモータドライバ１６の電流センサからアナログ信号として取得することが出来る。このとき、モータドライバ１６とモータ制御装置８０とは例えば絶縁アンプ等を用いて絶縁し、この絶縁アンプを通過した信号を増幅して電流値Ｉを取得することが好ましい。また、端子間電圧Ｕは速度制御部３０からモータドライバ１６を経由しモータ１２へ出力する信号を取得し分圧した後、計装アンプを用いて基準電位の統一と出力レンジの調整を行う。また、端子間電圧Ｕはモータ１２の回転方向により電圧の正負が切り替わるため、計装アンプによって所定のバイアス電圧を印加し、例えば正回転なら２．５Ｖ〜５Ｖ、逆回転なら０Ｖ〜２．５Ｖといったように正負の端子間電圧を正の端子間電圧Ｕに変換して取得することが好ましい。以上が本発明に係るモータ制御方法のＶＩ取得ステップに相当する。
【００１２】
次に、速度オブザーバ部３２による駆動車輪１４の角速度ωの算出方法を説明する。先ず、モータ１２の角速度ωｍは逆起電力Ｕｅ［Ｖ］の式から次のように表される。ここで、Ｋｅは逆起電力定数［Ｖｓ／ｒａｄ］である。
Ｕｅ＝Ｋｅ・ωｍ
また、小型なモータ１２のインダクタンスは小さく、このインダクタンスを無視すると、モータ１２の端子間電圧Ｕは逆起電力Ｕｅとモータ１２の巻線抵抗Ｒ［Ω］とモータ１２の電流値Ｉとから次のように表される。
Ｕ＝Ｒ・Ｉ＋Ｕｅ
よって、モータ１２の角速度ωｍは次のように表される。
ωｍ＝（Ｕ−Ｒ・Ｉ）／Ｋｅ
そして、モータ１２の減速ギアのギア比をｇｒとすると、駆動車輪１４の角速度ωは次のように表される。
ω＝ωｍ／ｇｒ
よって、モータ１２のインダクタンスを無視すると、駆動車輪１４の角速度ωは次のように表される。
【数１】
0006324335.tif 000002
ここで、モータ１２の巻線抵抗Ｒ、減速ギアのギア比ｇｒ、逆起電力定数Ｋｅは、実測等により取得が可能な定数であるから、よって、モータ１２の端子間電圧Ｕとモータ１２の電流値Ｉとから駆動車輪１４の角速度ωは算出することができる。そして、速度オブザーバ部３２は予め設定されている巻線抵抗Ｒ、減速ギアのギア比ｇｒ、逆起電力定数Ｋｅと、取得した端子間電圧Ｕと電流値Ｉとから駆動車輪１４の角速度ωを算出して速度オブザーバ部３２に出力する。以上が本発明に係るモータ制御方法の角速度算出ステップに相当する。
【００１３】
次に、外乱オブザーバ部３４による人力Ｆｘの推定方法を説明する。先ず、平面において車両１０に掛かる力Ｆは次のように表される。ここで、ＦＬは駆動車輪１４のアシスト力であり、Ｆｒは路面との転がり摩擦抵抗である。
Ｆ＝Ｆｘ＋ＦＬ−Ｆｒ
ここで、モータ１２のトルクＴｍは電流値Ｉを用いて次のように表される。尚、Ｋτはモータ１２のトルク定数［ＮｍＡ］である。
Ｔｍ＝Ｋτ・Ｉ
また、モータ１２のトルクＴｍは次のようにも表される。ここで、ＴＬは駆動車輪１４のトルクであり、Ｊ［Ｋｇｍ２］はモータの慣性モーメントであり、Ｄｍはモータの粘性抵抗係数［Ｎｍ・ｒａｄ／ｓ］である。また、ωｍは前述のモータ１２の角速度である。
【数２】
0006324335.tif 000003
よって、駆動車輪１４のトルクＴＬは次のように表される。
【数３】
0006324335.tif 000004
そして、力ＦＬは、ＦＬ＝（ｇｒ／ｒ）・ＴＬ  で表されるから、力ＦＬは次のように表される。尚、ｇｒは前述の減速ギアのギア比であり、ｒはモータ１２の半径である。
【数４】
0006324335.tif 000005
また、路面との転がり摩擦抵抗Ｆｒは次のように表される。尚、ｃは車両１０の転がり摩擦定数であり、ｍは車両１０と積載物とを合わせた重量であり、ｇは重力加速度である。
Ｆｒ＝ｃ・ｍ・ｇ
また、車両１０に掛かる力Ｆは運動方程式によって次のように表される。尚、Ｄｗは車両１０の粘性抵抗係数である。
【数５】
0006324335.tif 000006
よって、人力Ｆｘは次のように表される。
【数６】
0006324335.tif 000007
【００１４】
ここで、車両１０と積載物とを合わせた重量ｍ、モータ１２の半径ｒ、車両１０の粘性抵抗係数Ｄｗ、減速ギアのギア比ｇｒ、モータ１２のトルク定数Ｋτ、モータの慣性モーメントＪ、モータの粘性抵抗係数Ｄｍ、は実測等により取得が可能な定数である。また、モータ１２の角速度ωｍは、前述のように駆動車輪１４の角速度ωから求めることができる。
【００１５】
また、車両１０の転がり摩擦定数ｃは駆動車輪１４の摩擦定数に概ね依存し路面状態によって大きな変動は生じない。よって、転がり摩擦定数ｃは平均的な路面状態における車両１０の摩擦定数に固定することができる。また、予め複数の転がり摩擦定数ｃを設定しておき使用者がその都度選択して設定しても良い。以上のことから、上記の［数６］式の変数は駆動車輪１４の角速度ω（モータ１２の角速度ωｍ）と電流値Ｉのみとなり、よって人力Ｆｘの推定値は駆動車輪１４の角速度ωと電流値Ｉとから算出することができる。
【００１６】
また、図２のモデル図に示すように、角度θ°の斜面で車両１０に掛かる力Ｆｓは次のように表される。ここで、ＦＬｓは斜面における駆動車輪１４のアシスト力であり、Ｆｒｓは斜面における路面との摩擦抵抗である。
Ｆｓ＝Ｆｘｓ＋ＦＬｓ−Ｆｒｓ
ここで、ＦＬｓ＝ＦＬ−ｍ・ｇ・ｓｉｎθ  であり、
Ｆｒｓ＝ｃ・ｍ・ｇ・ｃｏｓθ  であるから、これと上記の［数６］式とから、斜面における人力Ｆｘｓは次の式で表される。
【数７】
0006324335.tif 000008
【００１７】
尚、平面においてはθが０°であるから、ｃｏｓθ＝１、ｓｉｎθ＝０となり、上記の［数７］式は平面でも適用が可能である。よって、θが０°の時にはＦｘｓ＝Ｆｘとなる。そしてこの角度θは、角度センサや斜度計等により自動的に取得するようにしても良いし、複数の角度θを予め記録しておき、使用者が適宜選択するようにしても良い。また、日本国内の通常の舗装路の斜度は通常５°以下であるため、角度θを例えば４°で固定し、上り下りのみを取得もしくは入力するようにしても良い。
【００１８】
このようにして、斜面の角度θが得られれば、［数７］式に示す人力Ｆｘｓの推定値は前述のように駆動車輪１４の角速度ωと電流値Ｉとから算出することができる。そして、外乱オブザーバ部３４は上記のようにして算出された人力Ｆｘｓの推定値をアドミッタンス制御部３６に出力する。以上が本発明に係るモータ制御方法の人力推定ステップに相当する。
【００１９】
次に、アドミッタンス制御部３６による車両１０の目標速度Ｖｒｅｆの算出方法を説明する。尚、本発明に係るモータ制御装置８０及びモータ制御方法は、車両１０が坂道や悪路等に進入し人への負荷が変化した場合に、人力Ｆｘｓを略一定に保つようにモータ１２を制御するものである。よって、上り坂等で人力Ｆｘｓが増加するような場面ではアドミッタンス制御部３６は目標速度Ｖｒｅｆを上昇させ、端子間電圧Ｕを増大させる。これにより、駆動車輪１４のトルクが増大し人への負荷が減少する。また、人への負荷が減少するような場面ではアドミッタンス制御部３６は目標速度Ｖｒｅｆを下降させ、端子間電圧Ｕを減少させる。これにより、駆動車輪１４のトルクが減少し人への負荷が略一定に維持される。
【００２０】
ここで、人力Ｆｘｓ（ｔ）（下記［数８］におけるＦ（ｔ））は時間領域で次の式で表される。尚、Ｍは仮想質量であり、Ｄは仮想ダンピング係数である。これら、仮想質量Ｍ、仮想ダンピング係数Ｄは、人への負荷及びモータ制御装置８０の応答速度、反応速度等を決めるパラメータであり、車両１０の重量や使用方法、機種等により設計者が予め設定する。
【数８】
0006324335.tif 000009
この式から、アドミッタンス制御部３６の伝達関数は、次の式で表される。尚、ｓはラブラス変換の複素数である。
【数９】
0006324335.tif 000010
そして、目標速度Ｖｒｅｆ（下記［数１０］におけるＶｒｅｆ（ｓ））は人力Ｆｘｓ（下記［数１０］におけるＦｘｓ（ｓ））により次の式で表される。
【数１０】
0006324335.tif 000011
これにより、人力Ｆｘｓによって目標速度Ｖｒｅｆが設定される。以上が本発明に係るモータ制御方法の目標速度設定ステップに相当する。
【００２１】
また、人力Ｆｘｓがステップ状の入力の場合、目標速度Ｖｒｅｆの時間応答は次の式で表される。ここでτは時定数であり、Ｆは人の負荷感覚である。
【数１１】
0006324335.tif 000012
このように、時定数τは仮想質量Ｍと仮想ダンピング係数Ｄで表され、時定数τが小さいほど定常状態（人への負荷が略一定に制御された状態）になるまでの時間が早まる。
また、定常状態のとき駆動車輪１４の速度はＶ＝Ｆ／Ｄ  となる。これにより人の負荷感覚Ｆは次の式のようになる。
Ｆ＝Ｖ・Ｄ
この式から、定常状態においては仮想ダンピング係数Ｄによって人の負荷感覚を設定することが出来る。以上がアドミッタンス制御を用いた人力補助の原理である。
【００２２】
そして、アドミッタンス制御部３６で設定された目標速度Ｖｒｅｆは、速度制御部３０に出力される。また、速度オブザーバ部３２は駆動車輪１４の速度Ｖ（＝ω・ｒ）を算出して速度制御部３０に出力する。速度制御部３０は目標速度Ｖｒｅｆ、駆動車輪１４の速度Ｖから周知のＰ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｎａｌ：比例）、Ｉ（Ｉｎｔｅｇｒａｌ：積分）、Ｄ（Ｄｉｆｆｅｒｎｔｉａｌ：微分）制御により、目標速度Ｖｒｅｆに近づくような適切な端子間電圧Ｕを出力する。これにより、モータ１２は目標速度Ｖｒｅｆに近づくように駆動する。以上が本発明に係るモータ制御方法の制御ステップに相当する。尚、上記で説明した本発明に係るモータ制御装置８０の平地におけるブロック線図を図３に示す。
【００２３】
そして、このモータ制御装置８０によるモータ１２の制御により、駆動車輪１４のトルクは人力Ｆｘｓが略一定となるように徐々に増減し、最終的に人への負荷は定常状態（例えば平地での走行時）と略同等となる。
【００２４】
尚、アドミッタンス制御部３６で設定される仮想ダンピング係数Ｄは、学習機能により最適な値に徐々に変化する構成を備えていても良い。例えば、仮想ダンピング係数Ｄ（ｎ）を、目標負荷Ｆｘｄと人力Ｆｘｓ（ｎ）との差Ｅ（ｎ）と学習ゲインＧで構成し、この差Ｅ（ｎ）が小さくなるように学習ゲインＧを順次変化させる。この構成によれば、車両１０の走行に伴って徐々に仮想ダンピング係数Ｄが最適化され、負荷の変動に対する円滑なアシスト動作を行うことができる。以上が本発明に係るモータ制御方法の学習ステップに相当する。
【００２５】
また、本発明に係るモータ制御装置８０及びモータ制御方法では、外乱オブザーバ部３４とアドミッタンス制御部３６との間にフィルタ部３８（ローパスフィルタ）を設け、外乱オブザーバ部３４が出力する人力Ｆｘｓの急激な変動成分（高周波成分）を除去するようにしても良い。ここで、例えば車両１０が段差等に衝突するなどした場合、角速度ωが急変し、これに伴ってＦｘｓが瞬間的に過大となる。このような場合、目標速度Ｖｒｅｆも過大となって車両１０が暴走する危険性が有る。しかしながら、外乱オブザーバ部３４とアドミッタンス制御部３６との間に上記のフィルタ部３８を設けることで、このような突発的事象によるＦｘｓの瞬間的な変動を除去することができる。以上が本発明に係るモータ制御方法のフィルタステップに相当する。
【００２６】
以上のように、本発明に係るモータ制御装置８０及びモータ制御方法は、モータ１２の端子間電圧Ｕとモータ１２を流下する電流値Ｉに基づいて、車両１０に働く人力の値Ｆｘｓを算出する。そして、この人力Ｆｘｓに基づいてモータ１２の制御を行う。このため、トルクセンサ等の駆動系の情報を取得する高価なセンサが不要となり、電動アシスト装置に用いるモータ制御装置８０を極めて安価に構成することができる。これにより、負荷に応じて自動的にモータの回転力を制御する電動アシスト装置を極めて安価に提供することができる。
【００２７】
尚、本例で示したモータ制御装置８０及びモータ制御方法の構成は一例であり、各部の構成、機構、回路等は上記の例に限定されるわけではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１０    車両
１２    モータ
１４    駆動車輪
３０    速度制御部
３２    速度オブザーバ部
３４    外乱オブザーバ部
３６    アドミッタンス制御部
３８    フィルタ部
８０    モータ制御装置
【図１】
0006324335.tif 000019
【図２】
0006324335.tif 000020
【図３】
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