"ペダルに生じる踏力を検出する踏力センサ2と、前記踏力センサ2の出力に応じて駆動力の補助を行うモータ5と、前記ペダルが連結されるクランク軸のクランク角を検出するクランク角センサ3とを備えた電動補助自転車において、前記クランク角からクランク軸の回転数を算出するクランク回転数算出手段14を有し、前記クランク回転数算出手段14で算出されるクランク回転数が所定値以上の場合に、前記クランク角センサ3で検出されたクランク角の位相に応じ、前記踏力センサ2により検出された踏力クランク軸の回転トルク値fに対して設定された駆動力アシスト量を前記モータ5に発生させるアシスト量制御部10を有することを特徴とする電動補助自転車。前記踏力に対して設定された駆動力アシスト量は、当該駆動力アシスト量と前記踏力との合成トルクが、前記クランク軸によるペダル上死点を0度とする場合に90度の位相でトルクピーク値が生じるように設定される請求項1に記載の電動補助自転車。前記駆動力アシスト量は、クランク軸の前回回転における踏力のトルク曲線を検出し、ペダル上死点とペダル下死点との中間位置に対してトルクピーク値の位相差がある場合に、前記合成トルクのトルクピーク値が前記位相差を相殺するような駆動力アシスト量及び位相で付与される請求項2に記載の電動補助自転車。前記アシスト量制御部は、前記位相差がある場合において、前記駆動力アシスト量の設定を継続して実行する請求項3に記載の電動補助自転車。前記駆動力アシスト量は、クランク回転数と位相との関係が記憶されたマップに従って決定される位相と、前記踏力を基に算出される駆動力で設定する請求項2に記載の電動補助自転車。前記アシスト量制御部は、前記位相差の誤検出を検証する手段を備え、誤検出検証時には、前記クランク角センサで検出されたクランク角の位相に応じて前記踏力センサにより算出された踏力に比例した駆動力アシスト量を発生させる請求項3に記載の電動補助自転車。前記アシスト量制御部は、クランク回転数が所定値未満の場合に、前記クランク角センサで検出されたクランク角の位相に応じて前記踏力センサにより算出された踏力に比例した駆動力アシスト量を発生させる請求項1に記載の電動補助自転車。しかしながら上述の構成によれば、回転周期に合わせ踏力に付加したトルク入力トルクを与えているが、クランク軸の回転数が高くなった高回転時などの際には、回転周期と入力トルクとの位相差が発生する。例えば、図7に示すクランク軸71に対するペダルの上死点を0度とした場合の自転車のぺダリングは、クランク軸71の低回転時においては、図8aに示すように、クランク角度位相を示す横軸に対して、人間によるペダル踏力縦軸は、90度でピーク値を示すような関係となる。一方、クランク軸71の高回転時においては、人間がペダルに与える踏力は無意識に遅れる傾向にあるため、図8bに示すように、クランク角度が135度付近にペダル踏力のピーク値が検出される。ペダル踏力のピーク値が遅れた状態で回転周期に応じた踏力のアシストを行う場合、踏力とアシスト駆動力との合成によるトルクピーク値が90度より遅れてしまうため、ペダル踏力に対して効率良くモータによる入力トルクを付与できず、踏力のアシストを行うペダル効率が低下するという課題が存在した。本発明は上記事情に鑑みて提案されたもので、電動補助自転車においてクランクの高回転時に際しても、ペダル踏力に対して効率良好にモータによる入力トルクを付与可能な機構を備えた電動補助自転車を提供することを目的としている。上記目的を達成するため請求項1は、ペダルに生じる踏力を検出する踏力センサ2と、前記踏力センサ2の出力に応じて駆動力の補助を行うモータ5と、前記ペダルが連結されるクランク軸のクランク角を検出するクランク角センサ3とを備えた電動補助自転車において、前記クランク角からクランク軸の回転数を算出するクランク回転数算出手段14を有し、前記クランク回転数算出手段14で算出されるクランク回転数が所定値第2閾値以上の場合に、前記クランク角センサ4で検出されたクランク角の位相に応じ、前記踏力センサ2により検出された踏力クランク軸の回転トルク値fに対して設定された駆動力アシスト量を前記モータ5に発生させるアシスト量制御部10を有することを特徴としている。請求項2は、請求項1の電動補助自転車において、前記踏力に対して設定された駆動力アシスト量は、当該駆動力アシスト量と前記踏力との合成トルクが、前記クランク軸によるペダル上死点を0度とする場合に90度の位相でトルクピーク値が生じるように設定されることを特徴としている。請求項3は、請求項2の電動補助自転車において、前記駆動力アシスト量は、クランク軸の前回回転における踏力のトルク曲線を検出し、ペダル上死点とペダル下死点との中間位置とトルクピーク値との位相差がある場合に、前記合成トルクのトルクピーク値が前記位相差を相殺するような駆動力アシスト量及び位相で付与されることを特徴としている。請求項4は、請求項3の電動補助自転車において、前記アシスト量制御部は、前記位相差がある場合において、前記駆動力アシスト量の設定を継続して実行することを特徴としている。請求項5は、請求項2の電動補助自転車において、前記駆動力アシスト量は、クランク回転数と位相との関係が記憶されたマップに従って決定される位相と、前記踏力クランク軸の回転トルク値fを基に算出される駆動力で設定することを特徴としている。請求項6は、請求項3の電動補助自転車において、前記アシスト量制御部は、前記位相差の誤検出を検証する手段を備え、誤検出検証時には、前記クランク角センサで検出されたクランク角の位相に応じて前記踏力センサにより算出された踏力例えば、センサ検出踏力、又は、踏力実効値に比例した駆動力アシスト量を発生させることを特徴としている。請求項7は、請求項1の電動補助自転車において、前記アシスト量制御部は、クランク回転数が所定値未満の場合に、前記クランク角センサで検出されたクランク角の位相に応じて前記踏力センサにより算出された踏力例えば、センサ検出踏力、又は、踏力実効値に比例した駆動力アシスト量を発生させることを特徴としている。請求項1の構成によれば、高回転時において位相に応じて、踏力クランク軸の回転トルク値fに対して設定された駆動力アシスト量が付与されることで、踏力に対してトルクピーク値発生時の補正を行って周期入力のずれを無くすとともに、低回転時のアシスト量の入力に対しては、よりダイレクト感を出した駆動力の付与を行うことができる。請求項2の構成によれば、駆動力アシスト量と踏力との合成トルクが、クランク軸によるペダル上死点を0度とする場合に90度の位相でトルクピーク値が生じるように駆動力アシスト量が設定されることで、最も踏力が必要な位相においてトルクピーク値を設定でき、クランク軸の高回転時においてモータによる駆動力の理想的なアシストを行うことができる。請求項3の構成によれば、駆動力アシスト量は、クランク軸の前回回転における踏力のトルク曲線を検出し、ペダル上死点とペダル下死点との中間位置とトルクピーク値との位相差がある場合に、合成トルクのトルクピーク値が前記位相差を相殺するような駆動力及び位相で付与されることで、クランク軸の高回転時においてモータによる駆動力の理想的なアシストを行うことができる。請求項4の構成によれば、踏力のトルクピーク値の位相が90度に対して位相差がある場合に、アシスト量の入力を継続して実行することで、モータによる駆動力の理想的なアシストに近づけることができる。請求項5の構成によれば、駆動力アシスト量は、クランク回転数と位相との関係が記憶されたマップに従って決定される位相と、踏力クランク軸の回転トルク値fを基に算出される駆動力で設定することにより、クランク軸の高回転時においてモータによる駆動力の理想的なアシストを行うことができる。請求項6の構成によれば、アシスト量制御部が位相差の誤検出を検証する手段を備えることで、誤検出検証時には通常の位相での駆動力アシストを付与することができる。請求項7の構成によれば、クランク回転数が低い領域では、周期入力と理想的なトルクピーク値発生時とのずれが小さいので、アシスト量制御部において踏力センサにより算出された踏力例えば、センサ検出踏力、又は、踏力実効値に比例した駆動力アシスト量を付与することで、ペダルを踏んだと同時にアシストされる感じが損なわれないように制御することができる。本発明の電動補助自転車の実施形態の一例について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の特徴的な構成であるアシスト駆動力制御装置を備えた電動補助自転車の側面図である。アシスト駆動力制御装置は、ペダル高回転時、特に連続して高回転でペダルを漕ぐような場面において、モータによる駆動力のアシストを効率良く行うための装置である。電動補助自転車50は、車体前方に位置するヘッドパイプ51と、該ヘッドパイプ51から後方かつ下方に延びるダウンフレーム52と、ダウンフレーム52の後端から上方に立ち上がるシートパイプ53とを備える。ヘッドパイプ51には、下方に延びるフロントフォーク54が操舵可能に接続され、このフロントフォーク54の下端には前輪WFが軸支されている。前輪WFには、電動補助自転車50の車速を検出するための車速センサ1が配設されている。ヘッドパイプ51の上方にはハンドル55が設けられている。ダウンフレーム52の後端には、後方に延びるリヤフォーク56が配設され、このリヤフォーク56の後端に後輪WRが軸支されている。また、シートパイプ53の上部とリヤフォーク56の後部との間には、左右一対のステー57が配設されている。ダウンフレーム52及びリヤフォーク56には、アシスト駆動ユニット61が支持されている。シートパイプ53には、上端にシート58を有するシートポスト59がシート58の上下位置を調整可能に装着されている。シートパイプ53の後方には、アシスト駆動ユニット60に電力を供給するためのバッテリ62が着脱可能にシートパイプ53のステー63に取り付けられている。クランク軸71は、アシスト駆動ユニット60及びスプロケット出力部64に貫通して車体の幅方向に延びるように設けられ、クランク軸71の両側には、ペダル72Lを有するクランク73L、ペダル72Rを有するクランク73Rが接続されている。運転者がペダル72L,72Rを漕ぐことにより、クランク軸71に回転トルク動力が与えられる。クランク軸71に与えられた回転トルクに起因してスプロケット64が回転し、スプロケット64の回転は、チェーン65を介して後輪WR側のスプロケット66に伝達されて後輪WRが回転する。クランク軸71に与えられた回転トルク値fを検出する踏力センサ磁歪式トルクセンサ2は、クランク軸38上に配置される。なお、踏力センサ2は、所定の周期でクランク軸71の回転トルク値fを検出する。運転者によりクランク軸71に与えられるペダル踏力回転トルク値fは、図7に示すように、運転者がペダル72を漕いだときに発生する踏力Fの回転方向の分力であり、実際に運転者がペダルに与えた踏力踏力実効値Fとは異なる。回転トルク値fと踏力Fとは、回転トルク値f=踏力F×cosθの関係式で表すことができる。運転者は、ペダル72L,72Rを漕ぐときには、ペダル72L,72Rを鉛直方向に踏むので、踏力Fの方向は鉛直方向となる。また、クランク軸71の近傍位置には、クランク軸71に連結されるクランク73のクランク角度を検出するクランク角センサ3が装着されている。アシスト駆動ユニット60は、モータ5と、モータ5を駆動させるモータ駆動回路駆動ドライバと、踏力センサ2によって検出された回転トルク値fに基づいてモータ駆動回路のPWM制御を行うアシスト量制御部10と、モータ5のモータ駆動軸67から駆動力が伝達されて回転するアシストスプロケット61とをケース内に一体的に保持して構成される。アシストスプロケット61にはチェーン65が取り付けられることで、アシスト駆動ユニット60は、モータ5の駆動力を前記駆動系機構に伝達する。アシスト制御部10は、踏力センサ2によって検出された回転トルク値fを基に算出したアシストトルクアシスト力をモータ5が発生するように、モータ駆動回路をPWM制御するアシスト制御を行う。アシストトルクアシスト力は、クランク軸の高回転時と低回転時とは、回転トルク値fに対して異なる手順で算出される。すなわち、クランク軸の高回転時においては、回転トルク値fを基にアシストトルクを算出し、低回転時においては、回転トルク値fから運転者が鉛直方向にペダルに対して与える踏力踏力実効値Fを算出し、踏力Fに対して所定値となるアシストトルクを算出する。クランク軸の高回転時及び低回転時におけるアシストトルクの算出手順の詳細については後述する。モータ5が発生したアシストトルクは、アシストスプロケット61を介してチェーン65に伝達される。したがって、運転者がペダル72L,72Rを漕ぐことによって、クランク軸71に与えられた回転トルクf駆動力とモータ5が発生したアシストトルクとが、チェーン65を介して後輪側のスプロケット66に伝達され、後輪WRが回転する。なお、アシストスプロケット61の後方には、チェーン65の巻き付け角を大きく取るためのアイドラ68が設けられている。また、アシスト駆動ユニット60は、電動補助自転車50が前に進む方向正方向に、ペダル72L,72Rを漕いだ場合にスプロケット64を回転させ、正方向とは反対の方向にペダル72L,72Rを漕いだ場合にスプロケット64を回転させない機構を有している。次に、電動補助自転車のアシスト駆動力制御装置について、図2及び図3のブロック図を参照して説明する。このトルク制御装置は、図2に示すように、電動補助自転車の車速を検出する車速センサ1と、ペダルに生じる踏力回転トルク値を検出する踏力センサ2と、前記ペダルが連結されるクランク軸の角度を検出するクランク角センサ3と、前記踏力センサ2の出力に応じて駆動力の補助を行うモータ5と、駆動力のアシスト量を制御するアシスト量制御部10と、アシスト量制御部10からの駆動信号に基づいてモータ5の駆動を行うモータ駆動回路6を備えて構成されている。アシスト量制御部10は、車速センサ1からの信号を基に車速及び車速変化量を算出する車速変化量算出手段11と、踏力センサ2からの信号を基に踏力実効値を検出する踏力実効値検出手段12と、クランク角センサ3からの信号を基にクランク角度を検出するクランク角検出手段13と、クランク角センサ3からの信号を基にクランク回転数及びクランク回転数変化量を算出するクランク回転数変化量算出手段14と、車速変化量算出手段11からの車速及び車速変化量,踏力実効値検出手段11からの回転トルク値及び踏力実効値,クランク角検出手段13からのクランク角度,クランク回転数変化量算出手段14からのクランク回転数及びクランク回転数変化量から駆動力アシスト量を設定する駆動力アシスト量設定手段20を備えている。車速変化量算出手段11は、車速センサ1からの信号を一定期間毎に入力して車速を計算するとともに、一定時間毎に車速変化を算出する。クランク角検出手段13は、クランク角センサ3からの信号を一定期間毎に入力し、現時点でのクランク角度を検出する。クランク回転数変化量算出手段14は、クランク角センサ3からの信号を一定期間毎に入力してクランク回転数を算出するとともに、一定時間毎にクランク回転数変化量を算出する。踏力実効値検出手段12は、踏力センサ2で検出された走行中のペダル踏力クランク軸に対して直角方向に作用する回転トルク値fから、鉛直方向下方に働く力である踏力実効値実際に運転者がペダル72に与えた踏力Fを推定して検出する。尚、踏力実効値検出手段12を設けることなく、踏力センサ2の出力値回転トルク値のみを使用しても良い。駆動力アシスト量設定手段20は、クランク角の位相に応じ、踏力センサ2で検出された回転トルク値又は踏力実効値検出手段12により算出された踏力実効値に対して所定値となる駆動力アシスト量を設定する。駆動力アシスト量設定手段20は、ペダルに生じる踏力実効値又は、踏力センサ2の出力値を記憶する踏力記憶手段21と、クランク回転数,クランク角,回転トルク値又は踏力実効値から駆動力アシスト量を計算するアシスト量計算手段22と、計算した駆動力アシスト量に対応する電流値を計算するトルク-電流値計算手段23と、電流値のデューティ比を算出するデューティ比計算手段24と、位相差誤検出検証手段25とを備えている図3。駆動力アシスト量設定手段20は、例えばCPUから構成され、予め設定されたプログラム又はハード回路により、前記した各手段が実行される。踏力記憶手段21は、クランク軸の数周期分に対するペダル踏力回転トルク値を一定間隔毎に順次記憶している。アシスト量計算手段22は、クランク軸の高回転時において、クランク軸の前回回転におけるペダル踏力回転トルク値からトルク曲線を検出し、このトルク曲線において、ペダル上死点とペダル下死点との中間位置とトルクピーク値との位相差を算出するとともに、ペダル踏力回転トルク値から駆動力アシスト量踏力に対して所定値となる駆動力アシスト量として必要な加工トルク値を算出する。すなわち、この加工トルク値は、駆動力アシスト量とペダル踏力との合成トルクが、クランク軸によるペダル上死点を0度とする場合に90度の位相でトルクピーク値が生じるように設定される。具体的な加工トルク値の算出の仕方については後述する。トルク-電流値計算手段23は、加工トルク値を入力し、加工トルク値に応じた電流指令値が算出される。デューティ計算手段24は、駆動パルスのデューティ比が算出され、PWM出力としてモータ駆動回路6に出力される。モータ駆動回路6では、PWM出力に応じてトルク制御が行われてモータ5が駆動される。モータ駆動回路6は、複数相UVWの3相の各スイッチング素子を有し、アシスト制御部10は、決められたデューティ比でUVW相の各スイッチング素子をオンオフ制御することで、モータ駆動回路6をPWM制御する。このPWM制御により、モータ駆動回路6は、バッテリ62の直流電力を3相交流電力に変換して、3相の交流電流をモータ5のU相のステータコイル、V相のステータコイル、W相のステータコイルに通電し、モータ5のモータ駆動軸67が回転する。MAP記憶手段25は、アシスト量計算手段22において駆動力アシストを付与する際のアシスト位相を推定して提供するもので、回転数と位相との関係が予め設定されたマップが記憶されている。位相差誤検出検証手段26は、推定されたアシスト位相が理論上ありえない値である場合に、位相差の誤検出として認識するようになっている。誤検出か否かの検証は、例えば検出されたクランク角度の位相に対して、アシスト位相に90度以上の位相差が生じているかどうかを判断し、90度以上の位相差がある場合に誤検出と認識する。この場合は、誤検出のための閾値を90度に設定して検証判断を行えばよい。続いて、駆動力アシスト量設定手段20での駆動力アシスト量を設定する手順について、図4を参照しながら説明する。電動補助自転車の走行時において、アシスト走行のモードが選択されている場合ステップ100、先ず、クランク回転数変化量算出手段14から入力されるペダル回転数変化量、又は、車速車速変化量算出手段11から入力される車速変化量と、所定値に設定された第1閾値との比較を行うステップ101。この値変化量が第1閾値以上である場合には、ペダルを高回転で連続して漕がない場合や、ブレーキ操作による速度を減速している場合が想定されるので、ペダル高回転時の制御に適していないと判断し、通常時低回転時のアシスト制御通常アシスト制御が行われる。通常アシスト制御では、踏力実効値が計算されステップ201、踏力実効値に比例したアシスト量が踏力比例制御で計算されステップ202、踏力実効値に比例するトルクピーク値で駆動力加工トルク値が付与される。また、通常アシスト制御の場合においても、踏力実効値でなく踏力センサ2の出力値回転トルク値のみを使用する場合は、回転トルク値に比例するトルクピーク値で駆動力加工トルク値が付与される。また、通常アシスト制御では、踏力比例制御に代えて、車速比例制御によりアシスト量を算出しても良い。一方、ペダル回転数又は車速の変化量が第1閾値未満である場合、踏力センサ2で検出されたペダル踏力回転トルク値が踏力記憶手段21に保存されるステップ102。次に、クランク回転数算出手段14から順次入力されるペダル回転数クランク回転数と第2閾値との比較を行うステップ103。第2閾値ペダル回転数は、例えば通常走行では発生しない70回転/分としている。ペダル回転数が第2閾値未満である場合には、ペダルが高回転で回転していないと判断し、通常時低回転時のアシスト制御が行われるステップ201、202。ペダル回転数が第2閾値以上である場合には、ペダルが高回転で回転していると判断し、先ず現時点でのクランク角度を検出するステップ104。続いて、クランク回転数を計算するステップ105。次に、検出したクランク角とクランク回転数から駆動力を付与すべき位相アシスト位相の計算ステップ106、前回周期のペダル踏力回転トルク値の呼び出しステップ107、アシスト量の計算ステップ108が一連の処理で行われる。例えば、回転数-位相のマップによりアシスト位相が推定されるフィードフォワード制御の場合は、検出されたクランク回転数から、MAP記憶手段25のマップを使用してクランク回転数に対応するアシスト位相を求め、駆動力アシストのアシスト量を予め決められた算出式で求めることが行われる。この場合におけるアシスト位相及びアシスト量は、駆動力アシスト量とペダル踏力との合成トルクが、クランク軸71によるペダル上死点を0度とする場合に90度270度の位相でトルクピーク値が生じるように設定されている。また、前回周期に発生するペダル踏力回転トルク値を考慮してアシスト位相及びアシスト量が決定されるフィードバック制御の場合は、例えばクランク軸の高回転時において、前回周期0~360度によるペダル踏力によるトルク曲線が図5に示すような曲線Xである場合に、次回周期0~360度において駆動力をアシストするに際して、ペダル踏力のトルク曲線Xに対して、ペダル上死点とペダル下死点との中間位置とトルクピーク値との位相差θがある場合に、トルク曲線Xとアシスト駆動力によるトルク曲線Yとの合成トルクのトルクピーク値が位相差θを相殺するような駆動力アシスト量及び位相0~360度の各アシスト位相で付与されように制御される。フィードフォワード制御やフィードバック制御により算出された駆動アシスト量及び位相でモータ駆動を行う場合には、車速に対してアシスト量が適当であるかを判断する走行状態確認を行ってステップ109、モータ駆動回路6を介してアシスト量をモータ5へ指令してモータ5の駆動が行われる。走行状態確認では、例えば、一定の車速以上である場合にはアシストを行わない等の独自の設定に該当しているか若しくは、車速に対してアシスト量が適当であるか等を判断する。そして、アシスト量制御部10では、前回周期のペダル踏力のトルク曲線とのトルクピーク値に位相差がある場合には、駆動力アシスト量の設定及び付与が継続して実行される。次に、フィードフォワード制御、フィードバック制御のそれぞれの制御において、位相差誤検出検証手段26による検証手順について図6abを参照しながら説明する。フィードフォワード制御の場合、図6aに示すように、クランク角度検出によるアシスト位相周期計算を行うステップ301に際して、検出されたクランク回転数からMAP記憶手段25のマップを使用して対応するアシスト位相を求めステップ302、このアシスト位相が検出クランク角度に対して閾値例えば90度以上の位相がある場合には、位相差誤検出と検証しステップ303、アシスト位相の計算を終了しステップ304、検出クランク角の位相で通常のアシスト通常アシスト制御が行われる。すなわち、誤検出検証時には、クランク角検出手段13で検出されたクランク角の位相に応じて踏力実効値検出手段12で算出された踏力実効値に比例した駆動力のアシスト量を発生させる。フィードバック制御の場合、図6bに示すように、クランク角度検出によるアシスト位相周期計算を行うステップ401に際して、図5で記載したように、駆動力アシスト量とペダル踏力との合成トルクがクランク軸によるペダル上死点を0度とする場合に90度ペダル上死点とペダル下死点の中間位置の位相でトルクピーク値が生じるように、検出されたクランク回転数から所定の計算式でアシスト位相を求めステップ402、このアシスト位相が検出クランク角度に対して閾値例えば90度以上の位相がある場合には、位相差誤検出と検証しステップ403、アシスト位相の計算を終了しステップ404、検出クランク角の位相で通常のアシスト通常アシスト制御が行われる。すなわち、誤検出検証時には、クランク角検出手段13で検出されたクランク角の位相に応じて踏力実効値検出手段12で算出された踏力実効値に比例した駆動力のアシスト量を発生させる。上述した電動補助自転車によれば、クランク回転数算出手段14で検出されるクランク回転数が第2閾値70回転/分以上の場合に、クランク角センサ3で検出されたクランク角の位相に応じアシスト位相を設定し、踏力センサ2により算出された踏力回転トルク値fに対して所定の式で計算された所定値となる駆動力アシスト量をモータ5に発生させることで、図5で記載したように、駆動力アシスト量とペダル踏力との合成トルクがクランク軸71によるペダル上死点を0度とする場合に90度ペダル上死点とペダル下死点の中間位置の位相でトルクピーク値が生じるようにすることができ、クランク軸の高回転時においてモータによる駆動力の理想的なアシストを行うことができ、良好なペダル効率を発揮させることができる。"