JP6873366B1 - モータの制御方法、流体供給装置、車高調整装置、鞍乗型車両 - Google Patents

モータの制御方法、流体供給装置、車高調整装置、鞍乗型車両 Download PDF

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Abstract

モータの制御方法は、モータと、モータの出力軸に連結された減速機と、減速機に連結されたスクリューと、スクリューにはめ合わされてスクリューの回転に伴いスクリューの回転軸の軸方向へ移動するナット部材と、ナット部材が軸方向へと移動することに起因して軸方向に移動可能なピストンと、ピストンが軸方向へと移動することにより収容量が増減する流体を貯留する貯留室と、を有する流体供給装置におけるモータの動作を制御する際に、ナット部材を第１方向に移動させるべくモータに通電しているときに、はめ合わされている部位とは異なる箇所でスクリューとナット部材とが接触する部位である接触部の有無を判断する判断工程と、判断工程で接触部を有すると判断した場合に、接触部を有しなくなるまで、ナット部材を第１方向とは逆方向である第２方向に移動させるべくモータに通電する戻し工程と、を有する。

Description

本発明は、モータの制御方法、流体供給装置、車高調整装置、及び、鞍乗型車両に関する。
近年、車両の姿勢を整える等の目的で、車両の車両本体の高さ（車高）を調整する装置が提案されている。
例えば、特許文献１に記載された車高調整装置は、以下のように構成されている。すなわち、ジャッキ室へ作動流体を給排するポンプは、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンで区画されるとともにジャッキ室へ連通されるポンプ室と、ピストンをシリンダに対して軸方向に駆動する駆動手段とを備える。駆動手段は、ピストンの反ポンプ室側に配置されてピストンを反ポンプ室側から支持するナットと、筒状であってシリンダに対して回り止めされつつナットの外周に摺接してナットのシリンダに対する回転を阻止して軸方向の移動のみを許容する樹脂製のガイド部材とを備える。また、駆動手段は、先端側がナット内に螺合され基端が駆動源に連結されて回転駆動されるとともに中間にガイド部材の反ピストン側の端部に摺接する摺接部を備えた螺子軸とを備える。
また、特許文献２に記載された車高調整装置は、車高を調整する調整部を備えている。調整部は、懸架装置に設けられて、スプリングの長さを調整するジャッキ部と、ジャッキ部のジャッキ室にオイルを供給する流体供給装置の一例としての供給装置とを備えている。ジャッキ部は、スプリングの車体側の端部を支持する支持部材と、支持部材とともにジャッキ室を形成する形成部材とを有し、ジャッキ室内のオイルの量に応じて支持部材が移動することで、スプリングの長さを調整する。ジャッキ部は、支持部材の移動量を検出する移動量センサを有している。供給装置は、オイルを貯留するハウジングと、ハウジング内を摺動するピストンと、モータと、モータの回転速度を減速させる減速機と、減速機の出力軸に連結されたスクリューとを備えている。また、供給装置は、スクリューに形成された雄ねじと噛み合う雌ねじが形成されているとともに、スクリューが回転することにより、回転軸方向に移動するナットを有している。また、供給装置は、ナットとピストンとの間に介在して、スクリューの回転に従ってナットが回転することを抑制する介在部材を有している。制御装置は、供給装置のモータを制御することで、ジャッキ部の支持部材の移動量を制御し、スプリングの初期荷重を制御する。
特開２０１０−１４９５５１号公報 特許第６７３８５１０号公報
例えば、特許文献２に記載された車高調整装置において、制御装置が、移動量センサが検出した支持部材の移動量が目標値となったときにモータの駆動を停止する構成である場合に、例えば移動量センサが故障している場合には、支持部材の移動量が目標値となったとしてもモータへの通電を停止しない。そのため、ジャッキ室内からオイルを排出させるべくモータを駆動させているときに、例えば移動量センサが故障している場合には、ナットがスクリューに突き当たってしまう。制御装置は、ナットがスクリューに突き当たってしまったことに起因してモータに負荷がかかり過ぎてしまうことを抑制するために、ナットがスクリューに突き当たったことを検知した場合には、モータへの通電を停止する。モータへの通電を停止すると、モータとスクリューとの間に介在する減速機のギアは、バックラッシュの分だけ逆回転して停止する。そして、例えば、この状態で車高調整装置の電源がＯＦＦにされた後に再度電源がＯＮにされ、支持部材の移動量が目標値となるように、ジャッキ室内からオイルを排出させる方向にモータを回転させるべく通電されると、モータが無負荷状態で回転して回転速度が大きくなった後に、減速機のギアの歯同士が噛み合う。しかしながら、減速機のギアの歯同士が噛み合ったときには、ナットとスクリューとは突き当たった状態であるため、スクリューが回転せずに、減速機のギアの歯が大きな衝撃を受け、ギアの耐久性が低下するおそれがある。あるいは、減速機のギアの歯同士が噛み合った後にナットがさらに回転しようとしてナットとスクリューとの接触圧力が大きくなり、ナット又はスクリューの耐久性が低下するおそれがある。
本発明は、流体を供給する装置を構成する部品の耐久性を向上させることができるモータの制御方法等を提供することを目的とする。
本発明者は、鋭意検討の結果、ナットとスクリューとが突き当たった状態であるときに、ナットとスクリューとの接触面圧を増大させる方向に減速機のギアを作動させると、ギア、ナット、及び、スクリュー（以下において、「ギア等」と称することがある。）の耐久性低下が懸念される事態が発生し得ることを知見した。この知見を用いて、ギア等の耐久性向上を可能にする構成について鋭意検討した結果、本発明者は、ナットとスクリューとが突き当たった状態になったら、その後に、ナットとスクリューとの突き当たりを解消する方向にギアを回転させることにより、ナットとスクリューとの突き当たった状態を解消するステップを経ることにより、ギア等の耐久性を向上させることが可能になることを知見した。本発明は、このような知見に基づいて完成させた。以下、本開示について説明する。
本開示の１つの態様は、モータと、前記モータの出力軸に連結された減速機と、前記減速機に連結されたスクリューと、前記スクリューにはめ合わされて前記スクリューの回転に伴い前記スクリューの回転軸の軸方向へ移動するナット部材と、前記ナット部材が前記軸方向へと移動することに起因して前記軸方向に移動可能なピストンと、前記ピストンが前記軸方向へと移動することにより収容量が増減する流体を貯留する貯留室と、を有する流体供給装置における前記モータの動作を制御する際に、前記ナット部材を第１方向に移動させるべく前記モータに通電しているときに、はめ合わされている部位とは異なる箇所で前記スクリューと前記ナット部材とが接触する部位である接触部の有無を判断する判断工程と、前記判断工程で前記接触部を有すると判断した場合に、前記接触部を有しなくなるまで、前記ナット部材を前記第１方向とは逆方向である第２方向に移動させるべく前記モータに通電する戻し工程と、を有するモータの制御方法である。
ここで、前記判断工程は、前記モータに供給される電流の値を用いて、前記接触部の有無を判断しても良い。
本開示の他の態様は、モータと、前記モータの回転軸に連結された減速機と、前記減速機に連結されたスクリューと、前記スクリューにはめ合わされて前記スクリューの回転に伴い前記スクリューの回転軸の軸方向へ移動するナット部材と、前記ナット部材が前記軸方向へと移動することに起因して前記軸方向に移動可能なピストンと、前記ピストンが前記軸方向へと移動することにより収容量が増減する流体を貯留する貯留室と、前記モータの動作を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、はめ合わされている部位とは異なる箇所で前記スクリューと前記ナット部材とが接触する部位である接触部の有無を判断する判断部を有し、前記ナット部材を第１方向に移動させるべく前記モータに通電しているときに、前記判断部が前記接触部を有すると判断した場合に、前記接触部を有しなくなるまで前記ナット部材を前記第１方向とは逆方向である第２方向に移動させるべく前記モータに通電する、流体供給装置である。
ここで、前記判断部は、前記モータに供給される電流の値を用いて、前記接触部の有無を判断しても良い。
また、前記接触部は、前記スクリューに備えられるとともに前記回転軸と交差する方向に延びた第１面と、前記ナット部材に備えられるとともに前記第１面と対向するように延びた第２面とを備えても良い。
また、前記接触部は、前記軸方向に弾性を有する弾性部材を備え、前記弾性部材を介して、前記スクリューと前記ナット部材とが接触しても良い。
また、前記制御装置は、前記接触部を有しなくなるまで前記ナット部材を前記第２方向に移動させる際に前記モータに供給する第１電流値の絶対値よりも、前記ナット部材を前記第１方向に移動させる際に前記モータに供給する第２電流値の絶対値を小さくしても良い。
本開示の他の態様は、上記した態様に係る流体供給装置と、前記流体供給装置にて供給される流体を用いて、車両本体と車輪との間に配置される懸架装置のばねの長さを変更する変更部と、を備える車高調整装置である。
本開示の他の態様は、車両本体と、前記車両本体の前側に配置される前輪、及び、前記車両本体の後側に配置される後輪と、前記車両本体と前記前輪との間に配置される第１懸架装置と、前記車両本体と前記後輪との間に配置される、ばねを有する第２懸架装置と、上記した態様に係る流体供給装置によって供給される流体を用いて、前記第２懸架装置における前記ばねの荷重を調整可能な車高調整装置と、を備える鞍乗型車両である。
本発明によれば、流体を供給する装置を構成する部品の耐久性を向上させることができる。
第１の実施形態に係る自動二輪車１の概略構成の一例を示す図である。 第１の実施形態に係る車高調整装置１００の概略構成の一例を示す図である。 ナット８７のフランジ８７ｂとスクリュー８６の第２部８６ｂとが接触した状態の一例を示す図である。 制御装置５０のブロック図の一例を示す図である。 設定部５１が行う目標電流Ｉｔの設定処理の手順の一例を示すフローチャートである。 設定部５１が行う目標電流Ｉｔの設定処理の手順の一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る供給装置２８０の概略構成の一例を示す図である。 第３の実施形態に係る供給装置３８０の概略構成の一例を示す図である。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に示す形態は本発明の実施の形態の一例であり、本発明は、以下に示す形態に限定されない。
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る自動二輪車１の概略構成の一例を示す図である。
図２は、第１の実施形態に係る車高調整装置１００の概略構成の一例を示す図である。
鞍乗型車両の一例としての自動二輪車１は、前側の車輪である前輪２と、後側の車輪である後輪３とを備えている。また、自動二輪車１は、自動二輪車１の骨格をなす車体フレーム１１と、ハンドル１２と、ブレーキレバー１３と、シート１４とを有する車両本体１０を備えている。以下の説明において、前輪２と後輪３とをまとめて「車輪４」と称する場合もある。
また、自動二輪車１は、前輪２と車両本体１０とを連結する第１懸架装置の一例としてのフロントフォーク２１を、前輪２の左側と右側にそれぞれ１つずつ有している。また、自動二輪車１は、前輪２の左右それぞれに配置された２つのフロントフォーク２１を保持する２つのブラケット１５と、２つのブラケット１５の間に配置されたシャフト１６とを備えている。シャフト１６は、車体フレーム１１に回転可能に支持されている。フロントフォーク２１は、路面等から前輪２に加わった衝撃を吸収するばねの一例としての懸架スプリング２１ｓと、懸架スプリング２１ｓの振動を減衰する減衰装置２１ｄとを備えている。
また、自動二輪車１は、後輪３と車両本体１０とを連結する第２懸架装置の一例としてのリヤサスペンション２２を、後輪３の左側と右側にそれぞれ１つずつ有している。リヤサスペンション２２は、路面等から後輪３に加わった衝撃を吸収するばねの一例としての懸架スプリング２２ｓと、懸架スプリング２２ｓの振動を減衰する減衰装置２２ｄとを備えている。
なお、以下の説明において、フロントフォーク２１とリヤサスペンション２２とをまとめて「懸架装置２３」と称する場合もある。また、懸架スプリング２１ｓと懸架スプリング２２ｓとをまとめて「スプリング２３ｓ」と称する場合もある。
また、自動二輪車１は、スプリング２３ｓに付与する初期荷重（プリロード）を変更することにより、車両本体１０の高さ、言い換えれば、車高を調整する車高調整装置の一例としての調整部７０を備えている。
（調整部７０）
調整部７０は、懸架装置２３に設けられて、スプリング２３ｓの長さを変更する変更部の一例としてのジャッキ部７１と、ジャッキ部７１のジャッキ室７２にオイルを供給する供給装置８０とを備えている。
ジャッキ部７１は、図２に示すように、スプリング２３ｓの車両本体１０側の端部を支持する支持部材７３と、支持部材７３とともにジャッキ室７２を形成する形成部材７４とを備えている。そして、ジャッキ部７１は、ジャッキ室７２内のオイルの量に応じて支持部材７３が移動することで、スプリング２３ｓの長さを調整する。支持部材７３、ジャッキ室７２、形成部材７４は、それぞれ、本出願人が出願した特開２０１８−１４４６５０号公報に記載されたリヤサスペンション又はフロントフォークの支持部材、ジャッキ室、油圧ジャッキにて実現されることを例示することができる。
また、ジャッキ部７１は、支持部材７３の移動量を検出する移動量センサ７５を備えている。移動量センサ７５が検出する支持部材７３の移動量は、支持部材７３が基準位置に位置するときの移動量を０とした場合の移動量である。基準位置は、ジャッキ室７２内のオイルが０のときの支持部材７３の位置である。
供給装置８０は、図２に示すように、オイルを貯留するハウジング８１と、ハウジング８１内を摺動する円柱状のピストン８２とを備えている。ハウジング８１の内面、及び、ピストン８２にて囲まれる空間に、オイルを貯留する貯留室８３が形成される。
また、供給装置８０は、モータ８４と、モータ８４の回転速度を減速させる減速機８５と、減速機８５の出力軸８５ａに連結されたスクリュー８６と、モータ８４の動作を制御する制御装置５０とを備えている。
モータ８４は、ブラシ付きの直流（ＤＣ）モータであることを例示することができる。減速機８５は、周知の遊星歯車機構を用いた遊星減速機であることを例示することができる。制御装置５０については後で詳述する。
スクリュー８６は、それぞれ径が異なる３つの円柱状の部位である、第１部８６ａ、第２部８６ｂ、第３部８６ｃを、スクリュー８６の回転軸Ｃの軸方向の一方側（図２では右側、貯留室８３側）から他方側（図２では左側、減速機８５側）にかけて順に有する。第２部８６ｂの外径は、第１部８６ａの外径及び第３部８６ｃの外径よりも大きい。第１部８６ａの外周面に、雄ねじ８６ｄが形成されている。第３部８６ｃの内側には、減速機８５の出力軸８５ａが嵌め込まれている。これにより、スクリュー８６は、減速機８５の出力軸８５ａと一体的に回転する。以下の説明において、回転軸Ｃの軸方向を、単に「軸方向」と称する場合もある。
また、供給装置８０は、スクリュー８６の第１部８６ａに形成された雄ねじ８６ｄと噛み合う雌ねじ８７ａが形成されたナット８７を有している。ナット８７は、減速機８５側の端部にフランジ８７ｂを有している。
また、供給装置８０は、ナット８７のフランジ８７ｂと、ピストン８２との間に介在する介在部材８８と、介在部材８８の内側であってナット８７の外側に配置された円筒状のカラー８９と、介在部材８８の外側に配置された円筒状のカラー９０とを有している。介在部材８８は、弾性部材であり、オイルから力を受けたピストン８２により加圧されることにより弾性変形した状態で、ピストン８２とナット８７のフランジ８７ｂとの間に挟み込まれている。これにより、介在部材８８は、スクリュー８６の回転に従って、ナット８７が回転することを抑制する。
また、供給装置８０は、スクリュー８６を回転可能に支持するベアリング９１と、ベアリング９１を支持する支持部材９２と、貯留室８３とジャッキ室７２との間でオイルを流通させるホース９３とを有している。ベアリング９１は、支持部材９２と、スクリュー８６の第２部８６ｂとの間に配置されている。
図３は、ナット８７のフランジ８７ｂとスクリュー８６の第２部８６ｂとが接触した状態の一例を示す図である。図３に示したように、軸方向の第１方向と他方側とが対応し、軸方向の第２方向と一方側とが対応している。
以上のように構成された調整部７０においては、供給装置８０のモータ８４の軸が第１回転方向に回転することにより、スクリュー８６が第１回転方向に回転し、ナット８７が軸方向の第１方向に移動する。すると、貯留室８３のオイルの力を受けるピストン８２が軸方向の第１方向に移動する。ピストン８２の第１方向への移動に伴い、貯留室８３の容積が大きくなる。これにより、支持部材７３がジャッキ室７２内のオイルを排出し、これを貯留室８３に供給する。その結果、支持部材７３が形成部材７４に対して車両本体１０側（図３では左側）に移動し、言い換えれば、支持部材７３の基準位置からの移動量が小さくなり、スプリング２３ｓのばね長が長くなる。スプリング２３ｓのばね長が長くなると、初期荷重が小さくなり、車両本体１０の高さが下降する（車高が低くなる）。
なお、モータ８４の軸が第１回転方向に回転し続けると、図３に示すように、ナット８７のフランジ８７ｂが、スクリュー８６の第２部８６ｂに突き当たる（接触する）ことで、ナット８７の第１方向への移動が停止する。言い換えれば、供給装置８０が、雄ねじ８６ｄと雌ねじ８７ａとのはめ合い部とは異なる箇所でナット８７のフランジ８７ｂとスクリュー８６の第２部８６ｂとが接触する部位である接触部９５を有する形態になることで、ナット８７の第１方向への移動が停止する。
一方、供給装置８０のモータ８４の軸が第１回転方向とは逆方向の第２回転方向に回転することにより、スクリュー８６が第２回転方向に回転し、ナット８７が軸方向の第２方向に移動する。ナット８７の移動に伴い、カラー８９、カラー９０及び介在部材８８が、第２方向の力を受け、ピストン８２を第２方向に移動させる。これにより、ピストン８２が貯留室８３からオイルを排出する。そして、ホース９３を介して、ジャッキ室７２内にオイルが供給される。その結果、支持部材７３が形成部材７４に対して車輪側（図３では右側）に移動し、言い換えれば、支持部材７３の基準位置からの移動量が大きくなり、スプリング２３ｓのばね長が短くなる。これにより、スプリング２３ｓの初期荷重が大きくなり、車両本体１０の高さが上昇する（車高が高くなる）。
例えば、図３に示した接触部９５を有する状態から、モータ８４の軸が第２回転方向に回転することに起因してナット８７が軸方向の第２方向に移動することにより、ナット８７のフランジ８７ｂとスクリュー８６の第２部８６ｂとが接触しなくなる。これにより、供給装置８０は、例えば図２に示すように、接触部９５を有しなくなる。
なお、上記構成においては、ナット８７のフランジ８７ｂとピストン８２との間に介在する介在部材８８、カラー８９、及び、カラー９０が、ナット８７の第２方向への移動に従ってピストン８２を第２方向に移動させるとともに、スクリュー８６の回転に従ってナット８７が回転することを抑制する。しかしながら、特にかかる態様に限定されない。例えば、ナット８７における貯留室８３側の部位がピストン８２に接触することで、ナット８７の第２方向の移動に従ってピストン８２を第２方向に移動させても良い。そして、ナット８７とハウジング８１との間に配置された部材に形成された凹部と、ナット８７における当該凹部と対向する部位に形成された凹部とに、例えば、球状の部材を嵌め込むことで、スクリュー８６の回転に従ってナット８７が回転することを抑制しても良い。
（制御装置５０）
次に、制御装置５０について説明する。
図４は、制御装置５０のブロック図の一例を示す図である。
制御装置５０は、ＣＰＵと、ＣＰＵにて実行されるプログラムや各種データ等が記憶されたＲＯＭと、ＣＰＵの作業用メモリ等として用いられるＲＡＭと、不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭとを備えている。制御装置５０には、移動量センサ７５等からの出力信号が入力される。
制御装置５０は、モータ８４に供給する目標電流Ｉｔを設定する設定部５１と、モータ８４の駆動を制御する制御部５２と、モータ８４を駆動させる駆動部５３とを備えている。また、制御装置５０は、モータ８４に実際に流れるモータ電流Ｉｍを検出する検出部５４と、検出部５４が検出したモータ電流Ｉｍを用いて、ナット８７のフランジ８７ｂとスクリュー８６の第２部８６ｂとが接触する部位である接触部９５の有無を判断する判断部６０とを備えている。設定部５１、制御部５２、及び、判断部６０による処理は、ＣＰＵがＲＯＭ等の記憶領域に記憶されたソフトウェアを実行することにより実現される。
制御部５２は、設定部５１にて設定された目標電流Ｉｔと、検出部５４にて検出されたモータ電流Ｉｍとの偏差が０となるようにフィードバック制御を行う。
駆動部５３は、例えば、電源の正極側ラインとモータ８４のコイルとの間に接続された、スイッチング素子としてのトランジスタ（ＦＥＴ）を有している。そして、駆動部５３は、このトランジスタのゲートを駆動してこのトランジスタをスイッチング動作させることにより、モータ８４の駆動を制御する。
検出部５４は、駆動部５３に接続されたシャント抵抗の両端に生じる電圧から、モータ８４に流れるモータ電流Ｉｍを検出する。
（設定部５１）
設定部５１は、支持部材７３の移動量の目標値Ｌｔと、移動量センサ７５の出力値を用いて把握した検出値Ｌａとが一致するように、ピストン８２を移動させるための目標電流Ｉｔを設定する。目標値Ｌｔは、自動二輪車１に設けられたユーザインターフェースを介してユーザにより選択された目標車高に応じた値であることを例示することができる。
設定部５１は、貯留室８３からオイルを排出させる方向である軸方向の第２方向にピストン８２を移動させる場合には、目標電流Ｉｔを、車高を上昇させるために予め定められた第１の値に設定する。他方、設定部５１は、ジャッキ室７２からオイルを排出させる方向である軸方向の第１方向にピストン８２を移動させる場合には、目標電流Ｉｔを、車高を下降させるために予め定められた第２の値に設定する。なお、ピストン８２を軸方向の第２方向に移動させるようにモータ８４を回転させる方向の電流をプラス、ピストン８２を軸方向の第１方向に移動させるようにモータ８４を回転させる方向の電流をマイナスとした場合に、第１の値は８Ａ、第２の値は−８Ａであることを例示することができる。
設定部５１は、ピストン８２の移動方向を決定するにあたって、先ず、目標値Ｌｔから検出値Ｌａを減算した減算値ΔＬ（＝Ｌｔ−Ｌａ）の絶対値が予め定められた基準値以下であるか否かを判断する。そして、減算値ΔＬの絶対値が基準値以下である場合（｜ΔＬ｜≦基準値）、設定部５１は、目標電流Ｉｔを０に設定する。一方、減算値ΔＬの絶対値が基準値より大きい場合（｜ΔＬ｜＞基準値）、設定部５１は、減算値ΔＬが０より大きいか否かを判断する。減算値ΔＬが０より大きい場合（ΔＬ＞０）、支持部材７３の移動量が目標値Ｌｔに満たないため、設定部５１は、軸方向の第２方向にピストン８２を移動させるべく、目標電流Ｉｔを第１の値に設定する。他方、減算値ΔＬが０より小さい場合（ΔＬ＜０）、支持部材７３が目標値Ｌｔを超えて移動しているので、設定部５１は、軸方向の第１方向にピストン８２を移動させるべく、目標電流Ｉｔを第２の値に設定する。
また、設定部５１は、判断部６０がナット８７のフランジ８７ｂとスクリュー８６の第２部８６ｂとが接触する接触部９５を有していると判断した場合には、接触部９５を有さなくなるまで、ナット８７を第２方向に移動させる戻し制御を行う。
戻し制御として、設定部５１は、以下に述べる目標電流Ｉｔの設定処理を行う。すなわち、先ず、設定部５１は、モータ８４への通電を停止する（Ｉｔ＝０）。そして、設定部５１は、通電停止後に予め定められた第１期間が経過したときに、目標電流Ｉｔを第３の値に設定する。そして、設定部５１は、目標電流Ｉｔを第３の値に設定した後に予め定められた第２期間が経過したときに通電を停止する。
なお、第１期間は、例えば１秒間であることを例示することができる。ただし、第１期間は０であっても良い。第２期間は、目標電流Ｉｔを第３の値に設定することでナット８７のフランジ８７ｂとスクリュー８６の第２部８６ｂとが接触した状態を解消するのに十分な期間であり、例えば、２秒間であることを例示することができる。第３の値は、第１の値と同様に、８Ａであることを例示することができる。
（判断部６０）
判断部６０は、モータ８４へと供給される電流の値を用いて、接触部９５の有無を判断する。より具体的には、判断部６０は、目標電流Ｉｔが第２の値（例えば−８Ａ）に設定されているときに、検出部５４にて検出されたモータ電流Ｉｍが予め定められた閾値を下回る期間が予め定められた基準期間を超えた場合に、接触部９５を有すると判断する。他方、判断部６０は、モータ電流Ｉｍが閾値を下回っていたとしても、下回っていた期間が基準期間を超えていない場合には接触部９５を有しないと判断する。なお、閾値は−１０Ａ、基準期間は３００ミリ秒であることを例示することができる。
図５は、設定部５１が行う目標電流Ｉｔの設定処理の手順の一例を示すフローチャートである。
設定部５１は、この処理を、例えば予め定めた制御周期にて（例えば１ミリ秒毎に）繰り返し実行する。
設定部５１は、先ず、目標電流Ｉｔが０であるか否かを判断する（Ｓ５０１）。目標電流Ｉｔが０ではない場合（Ｓ５０１でＮｏ）、設定部５１は、本処理を終了する。他方、目標電流Ｉｔが０である場合（Ｓ５０１でＹｅｓ）、設定部５１は、減算値ΔＬ（＝Ｌｔ−Ｌａ）の絶対値が基準値以下であるか否かを判断する（Ｓ５０２）。減算値ΔＬの絶対値が基準値以下である場合（Ｓ５０２でＹｅｓ）、設定部５１は、本処理を終了する。
減算値ΔＬの絶対値が基準値より大きい場合（Ｓ５０２でＮｏ）、減算値ΔＬが０より大きいか否かを判断する（Ｓ５０３）。そして、減算値ΔＬが０より大きい場合（Ｓ５０３でＹｅｓ）、設定部５１は、ピストン８２を軸方向の第２方向に移動させるべく、目標電流Ｉｔを第１の値に設定する（Ｓ５０４）。他方、減算値ΔＬが０より大きくない場合（Ｓ５０３でＮｏ）、設定部５１は、ピストン８２を軸方向の第１方向に移動させるべく、目標電流Ｉｔを第２の値に設定する（Ｓ５０５）。
図６は、設定部５１が行う目標電流Ｉｔの設定処理の手順の一例を示すフローチャートである。
設定部５１は、この処理を、例えば予め定めた制御周期にて（例えば１ミリ秒毎に）繰り返し実行する。
設定部５１は、先ず、目標電流Ｉｔが第２の値であるか否かを判断する（Ｓ６０１）。目標電流Ｉｔが第２の値ではない場合（Ｓ６０１でＮｏ）、設定部５１は、本処理を終了する。他方、目標電流Ｉｔが第２の値である場合（Ｓ６０１でＹｅｓ）、設定部５１は、減算値ΔＬの絶対値が基準値以下であるか否かを判断する（Ｓ６０２）。減算値ΔＬの絶対値が基準値以下である場合（Ｓ６０２でＹｅｓ）、設定部５１は、目標電流Ｉｔを０に設定する（Ｓ６０３）。
一方、減算値ΔＬの絶対値が基準値より大きい場合（Ｓ６０２でＮｏ）、設定部５１は、判断部６０が接触部９５を有していると判断したか否かを判断する（Ｓ６０４）。判断部６０が接触部９５を有していると判断していない場合（Ｓ６０４でＮｏ）、設定部５１は、Ｓ６０２以降の処理を行う。他方、判断部６０が接触部９５を有していると判断した場合（Ｓ６０４でＹｅｓ）、設定部５１は、戻し制御を行う（Ｓ６０５）。
以上のように構成された車高調整装置１００は、自動二輪車１の電源がＯＮにされるとバッテリ（不図示）からモータ８４や制御装置５０に電源が供給されて車高調整可能となる。他方、自動二輪車１の電源がＯＦＦにされると、バッテリからモータ８４や制御装置５０への電源供給が停止されて車高調整不可能となる。
（作用）
供給装置８０は、モータ８４と、モータ８４の回転軸に連結された減速機８５と、減速機８５に連結されたスクリュー８６と、スクリュー８６にはめ合わされてスクリュー８６の回転に伴いスクリュー８６の回転軸Ｃの軸方向へ移動するナット部材の一例としてのナット８７とを備える流体供給装置の一例である。また、供給装置８０は、ナット８７が軸方向へと移動することに起因して軸方向に移動可能なピストン８２と、ピストン８２が軸方向へと移動することにより収容量が増減する流体の一例としてのオイルを貯留する貯留室８３と、モータ８４の動作を制御する制御装置５０とを備える。なお、流体はオイルに限定されない。流体は、空気であっても良い。制御装置５０は、はめ合わされている部位の一例としての雄ねじ８６ｄ及び雌ねじ８７ａとは異なる箇所でスクリュー８６とナット８７とが接触する部位である接触部９５の有無を判断する判断部６０を有する。そして、制御装置５０は、ナット８７を第１方向に移動させるべくモータ８４に通電しているときに、判断部６０が接触部９５を有すると判断した場合に、接触部９５を有しなくなるまでナット８７を第１方向とは逆方向である第２方向に移動させるべくモータ８４に通電する。
言い換えれば、制御装置５０が行うモータ８４の制御方法は、ナット８７を第１方向に移動させるべくモータ８４に通電しているときに、接触部９５の有無を判断する判断工程（Ｓ６０４）を有する。また、制御装置５０が行うモータ８４の制御方法は、判断工程で、接触部９５を有すると判断した場合に、接触部９５を有しなくなるまでナット８７を第１方向とは逆方向である第２方向に移動させるべくモータ８４に通電する戻し工程（Ｓ６０５）を有する。
より具体的には、制御装置５０の設定部５１は、例えば目標値Ｌｔが小さくなったことに起因して減算値ΔＬの絶対値が基準値より大きく、かつ、減算値ΔＬが０より小さくなったときに、目標電流Ｉｔを第２の値に設定する。これにより、モータ８４の軸が第１回転方向に回転し、ナット８７が軸方向の第１方向に移動する。そして、設定部５１は、減算値ΔＬの絶対値が基準値以下となった場合に目標電流Ｉｔを０に設定してモータ８４の駆動を停止する。しかしながら、例えば、移動量センサ７５が故障し、支持部材７３の実際の移動量が目標値Ｌｔとなったとしても減算値ΔＬの絶対値が基準値以下とならない場合には、モータ８４の駆動を停止しない。このとき、接触部９５を有していると判断部６０が判断したときに、設定部５１は、戻し制御を行う。これにより、ナット８７は、接触部９５を有さなくなるまで、第２の方向に移動する。
ここで、ナット８７のフランジ８７ｂとスクリュー８６の第２部８６ｂとが接触したことに起因して、モータ電流Ｉｍが閾値を上回る期間が予め定められた基準期間を超えたときに、モータ８４への通電を停止し、戻し制御を行わない制御装置を比較例に係る制御装置とする。比較例に係る制御装置においては、本実施形態に係る制御装置５０と異なり、ナット８７のフランジ８７ｂとスクリュー８６の第２部８６ｂとが接触した状態でモータ８４への通電が停止される。モータ８４への通電が停止されると、モータ８４とスクリュー８６との間に介在する減速機８５のギアは、バックラッシュの分だけ逆回転して停止する。そして、例えば、この状態で自動二輪車１の電源がＯＦＦにされ、その後、再度自動二輪車１の電源がＯＮにされると、比較例に係る制御装置は、例えば移動量センサ７５が故障している場合には、支持部材７３の実際の移動量が目標値Ｌｔとなるように、モータ８４の軸を第１回転方向に回転させる。すると、モータ８４が無負荷状態で回転して回転速度が大きくなった後に、減速機８５のギア同士が噛み合うおそれがある。しかしながら、ナット８７のフランジ８７ｂとスクリュー８６の第２部８６ｂとが接触した状態であるため、スクリュー８６は回転せずに、減速機８５のギアに大きな負荷がかかる。例えば、減速機８５が多段である場合、多段の内、スクリュー８６に最も近い減速機（以下、「最後段減速機」と称する場合がある。）におけるギアの歯同士に隙間がある場合には、その隙間が埋まり、歯同士が接触するまで、最後段減速機よりもモータ８４に近い減速機（以下、「前後段減速機」と称する場合がある。）は回転する。そして、前段減速機の回転速度が大きくなった後に、最後段減速機のギアの歯同士が接触することで、前段減速機の回転が停止することから、前段減速機のギアの歯の耐久性が低下するおそれがある。あるいは、ナット８７のフランジ８７ｂとスクリュー８６の第２部８６ｂとが接触した状態であったとしても、最後段減速機のギアの歯同士が接触した後にさらにスクリュー８６を回転させようとし、ナット８７とスクリュー８６との接触圧力が高まり、ナット８７又はスクリュー８６が摩耗し、耐久性が低下してしまうおそれがある。
これに対して、本実施の形態に係る制御装置５０は、戻し制御を行うことで、ナット８７のフランジ８７ｂとスクリュー８６の第２部８６ｂとが接触していない状態でモータ８４への通電を停止する。それゆえ、この状態で自動二輪車１の電源がＯＦＦにされた後、再度自動二輪車１の電源がＯＮにされ、支持部材７３の実際の移動量が目標値Ｌｔとなるように、モータ８４の軸が第１回転方向に回転させられた場合には、ナット８７が第１の方向に移動する。そして、例えば移動量センサ７５が故障していることに起因して、ナット８７のフランジ８７ｂとスクリュー８６の第２部８６ｂとが接触したとしても、接触したときには、モータ８４にナット８７を移動させる分の負荷がかかっている。そのため、ナット８７とスクリュー８６とが接触したことに起因して、減速機８５の回転が停止したとしても、そのときの減速機８５の回転速度は、モータ８４が無負荷で回転しているときに減速機８５の回転が停止する場合よりも小さい。それゆえ、減速機８５の回転停止に伴い減速機８５のギアの歯に生じる衝撃力が小さくなるので、減速機８５のギアの歯の耐久性が低下することが抑制される。また、ナット８７のフランジ８７ｂとスクリュー８６の第２部８６ｂとが接触した状態で自動二輪車１の電源がＯＮとなりモータ８４の軸が第１回転方向に回転することに起因して、ナット８７とスクリュー８６との接触圧力がさらに高まることが抑制されるので、ナット８７又はスクリュー８６が摩耗し、耐久性が低下してしまうことが抑制される。
＜第２の実施形態＞
図７は、第２の実施形態に係る供給装置２８０の概略構成の一例を示す図である。
第２の実施形態に係る供給装置２８０は、第１の実施形態に係る供給装置８０に対して、スクリュー８６とナット８７の形状が異なる。以下、第１の実施形態と異なる点について説明する。第１の実施形態と第２の実施形態とで、同じものについては同じ符号を用い、その詳細な説明は省略する。
第２の実施形態に係るスクリュー２８６は、第１部８６ａと、第２部２８６ｂと、第３部８６ｃとを有する。第２の実施形態に係るナット２８７は、減速機８５側の端部にフランジ２８７ｂを有している。そして、第２部２８６ｂにおけるフランジ２８７ｂと対向する面２８６ｅは、回転軸Ｃと交差する方向に延びている。また、フランジ２８７ｂにおける第２部２８６ｂと対向する面２８７ｃは、回転軸Ｃと交差する方向に延びている。そして、第２部２８６ｂの面２８６ｅと回転軸Ｃとのなす角、及び、フランジ２８７ｂの面２８７ｃと回転軸Ｃとのなす角は、同じ角度である。
以上のように構成されたスクリュー２８６及びナット２８７においては、ナット２８７の面２８７ｃが、スクリュー２８６の面２８６ｅに接触することで、スクリュー２８６に対するナット２８７の移動が抑制される。言い換えれば、供給装置２８０が、ナット２８７の面２８７ｃとスクリュー２８６の面２８６ｅとが接触する部位である接触部２９５を有する形態になることで、ナット２８７の第１方向への移動が停止する。
このように、接触部２９５は、スクリュー２８６に備えられるとともに回転軸Ｃと交差する方向に延びた第１面の一例としての面２８６ｅと、ナット２８７に備えられるとともに面２８６ｅと対向するように延びた第２面の一例としての面２８７ｃとを備える。この構成によれば、ナット２８７がスクリュー２８６に突き当たったときに、面２８６ｅと面２８７ｃとに生じる面圧が、これらの面が回転軸Ｃと直角をなすように延びている場合よりも小さくなる。それゆえ、面２８６ｅや面２８７ｃの摩耗を抑制することができ、スクリュー２８６やナット２８７の耐久性を向上させやすくなる。
＜第３の実施形態＞
図８は、第３の実施形態に係る供給装置３８０の概略構成の一例を示す図である。
第３の実施形態に係る供給装置３８０は、第１の実施形態に係る供給装置８０に対して、スクリュー８６とナット８７との間に弾性部材９６を備える点が異なる。以下、第１の実施形態と異なる点について説明する。第１の実施形態と第３の実施形態とで、同じものについては同じ符号を用い、その詳細な説明は省略する。
弾性部材９６は、中央部にスクリュー８６の第１部８６ａを通す貫通孔が形成された円板状の部材である。弾性部材９６の材質は、ポリウレタン等の樹脂であることを例示することができる。
以上のように構成された第３の実施形態に係る供給装置３８０においては、モータ８４の軸が第１回転方向に回転し続けると、ナット８７のフランジ８７ｂが弾性部材９６に接触するとともに、弾性部材９６がスクリュー８６の第２部８６ｂに接触することで、ナット８７の第１方向の移動が停止する。言い換えれば、供給装置３８０は、軸方向に弾性を有する弾性部材９６を備え、弾性部材９６を介して、スクリュー８６とナット８７とが接触する接触部３９５を有することで、ナット８７の第１方向の移動が停止する。この構成によれば、ナット８７が弾性部材９６に接触することによってスクリュー８６の回転速度が抑えられるので、スクリュー８６の回転が停止したときの減速機８５のギアの歯に生じる衝撃力が小さくなる。その結果、減速機８５のギアの耐久性を向上させやすくなる。
なお、第２の実施形態に係るスクリュー２８６の面２８６ｅとナット２８７の面２８７ｃとの間に上記弾性部材９６と対応する弾性部材を設け、当該弾性部材を介して、スクリュー２８６とナット２８７とが接触するようにしても良い。
＜第４の実施形態＞
第４の実施形態に係る供給装置の制御装置は、第１，第２，第３の実施形態に係る供給装置８０，２８０，３８０の制御装置に対して、電流値の設定が異なる。以下、第１の実施形態と異なる点について説明する。第１の実施形態と第４の実施形態とで、同じものについては同じ符号を用い、その詳細な説明は省略する。
第４の実施形態に係る制御装置は、戻し制御の際にナット８７を第２方向に移動させる際にモータ８４に供給する第１電流値の一例としての第３の値の絶対値よりも、ナット８７を第１方向に移動させる際にモータ８４に供給する第２電流値の一例としての第２の値の絶対値を小さくする。例えば、第２の値が−４Ａで、第３の値が８Ａであることを例示することができる。このとき、第１の値は、第３の値よりも小さい４Ａであっても良いし、第３の値と同じ８Ａであっても良い。あるいは、第２の値が−８Ａで、第３の値が１２Ａであることを例示することができる。このとき、第１の値は、第３の値よりも小さい８Ａであっても良いし、第３の値と同じ１２Ａであっても良い。
このように、ナット８７を第１方向に移動させるための目標電流Ｉｔ（第２の値）の絶対値を、戻し制御の際にナット８７を第２方向に移動させるための目標電流Ｉｔ（第３の値）の絶対値よりも小さくすることで、ナット８７がスクリュー８６に突き当たるときの、モータ８４の回転速度を抑えることが可能となる。その結果、ナット８７がスクリュー８６に突き当たったときの減速機８５のギアの歯に生じる衝撃力が小さくなるので、減速機８５のギアの歯の耐久性を向上させやすくなる。また、ナット８７がスクリュー８６に突き当たったときの、ナット８７とスクリュー８６との間の接触圧力が小さくなるので、ナット８７又はスクリュー８６の耐久性を向上させやすくなる。
上記説明では、鞍乗型車両として自動二輪車を例示したが、本発明の鞍乗型車両の形態はこれに限定されない。本発明の鞍乗型車両は、乗員がシートに跨って乗る車両であればよく、その車輪の数は２以上の任意の数にすることができる。
１…自動二輪車（鞍乗型車両）、２…前輪、３…後輪、４…車輪、１０…車両本体、２１…フロントフォーク（第１懸架装置）、２２…リヤサスペンション（第２懸架装置）、２２ｓ…懸架スプリング（ばね）、２３…懸架装置、２３ｓ…スプリング、５０…制御装置、５１…設定部、５２…制御部、５３…駆動部、５４…検出部、６０…判断部、７０…調整部、７１…ジャッキ部（変更部）、７２…ジャッキ室、７３…支持部材、７５…移動量センサ、８０，２８０，３８０…供給装置（流体供給装置）、８１…ハウジング、８２…ピストン、８３…貯留室、８４…モータ、８５…減速機、８６，２８６…スクリュー、８７，２８７…ナット（ナット部材）、９５，２９５，３９５…接触部、９６…弾性部材、１００…車高調整装置、２８６ｅ…面（第１面）、２８７ｃ…面（第２面）

Claims (9)

  1. モータと、前記モータの出力軸に連結された減速機と、前記減速機に連結されたスクリューと、前記スクリューにはめ合わされて前記スクリューの回転に伴い前記スクリューの回転軸の軸方向へ移動するナット部材と、前記ナット部材が前記軸方向へと移動することに起因して前記軸方向に移動可能なピストンと、前記ピストンが前記軸方向へと移動することにより収容量が増減する流体を貯留する貯留室と、を有する流体供給装置における前記モータの動作を制御する際に、
    前記ナット部材を第１方向に移動させるべく前記モータに通電しているときに、はめ合わされている部位とは異なる箇所で前記スクリューと前記ナット部材とが接触する部位である接触部の有無を判断する判断工程と、
    前記判断工程で前記接触部を有すると判断した場合に、前記接触部を有しなくなるまで、前記ナット部材を前記第１方向とは逆方向である第２方向に移動させるべく前記モータに通電する戻し工程と、
    を有するモータの制御方法。
  2. 前記判断工程は、前記モータに供給される電流の値を用いて、前記接触部の有無を判断する、
    請求項１に記載のモータの制御方法。
  3. モータと、
    前記モータの回転軸に連結された減速機と、
    前記減速機に連結されたスクリューと、
    前記スクリューにはめ合わされて前記スクリューの回転に伴い前記スクリューの回転軸の軸方向へ移動するナット部材と、
    前記ナット部材が前記軸方向へと移動することに起因して前記軸方向に移動可能なピストンと、
    前記ピストンが前記軸方向へと移動することにより収容量が増減する流体を貯留する貯留室と、
    前記モータの動作を制御する制御装置と、
    を備え、
    前記制御装置は、
    はめ合わされている部位とは異なる箇所で前記スクリューと前記ナット部材とが接触する部位である接触部の有無を判断する判断部を有し、前記ナット部材を第１方向に移動させるべく前記モータに通電しているときに、前記判断部が前記接触部を有すると判断した場合に、前記接触部を有しなくなるまで前記ナット部材を前記第１方向とは逆方向である第２方向に移動させるべく前記モータに通電する、
    流体供給装置。
  4. 前記判断部は、前記モータに供給される電流の値を用いて、前記接触部の有無を判断する、
    請求項３に記載の流体供給装置。
  5. 前記接触部は、前記スクリューに備えられるとともに前記回転軸と交差する方向に延びた第１面と、前記ナット部材に備えられるとともに前記第１面と対向するように延びた第２面とを備える、
    請求項３または４に記載の流体供給装置。
  6. 前記接触部は、前記軸方向に弾性を有する弾性部材を備え、前記弾性部材を介して、前記スクリューと前記ナット部材とが接触する、
    請求項３〜５のいずれか１項に記載の流体供給装置。
  7. 前記制御装置は、前記接触部を有しなくなるまで前記ナット部材を前記第２方向に移動させる際に前記モータに供給する第１電流値の絶対値よりも、前記ナット部材を前記第１方向に移動させる際に前記モータに供給する第２電流値の絶対値を小さくする、
    請求項３〜６のいずれか１項に記載の流体供給装置。
  8. 請求項３から７のいずれか１項に記載の流体供給装置と、
    前記流体供給装置にて供給される流体を用いて、車両本体と車輪との間に配置される懸架装置のばねの長さを変更する変更部と、
    を備える車高調整装置。
  9. 車両本体と、
    前記車両本体の前側に配置される前輪、及び、前記車両本体の後側に配置される後輪と、
    前記車両本体と前記前輪との間に配置される第１懸架装置と、
    前記車両本体と前記後輪との間に配置される、ばねを有する第２懸架装置と、
    請求項３から７のいずれか１項に記載の流体供給装置によって供給される流体を用いて、前記第２懸架装置における前記ばねの荷重を調整可能な車高調整装置と、
    を備える鞍乗型車両。
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