(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドルから操舵輪に至るステアリング系にハンドルに対する転舵輪の回転量を変更可能な可変舵角比装置を設けるとともに、この可変舵角比装置を制御する制御装置を設けて成る車両の可変舵角比操舵装置において、
運転者による車両の操作状況を決定する操作状況決定手段を設け、前記制御装置は、複数の制御モードを有し、前記操作状況決定手段からの信号に基づいて制御モードが切替わる閾値を増減することを特徴とする車両の可変舵角比操舵装置。
【請求項２】
前記操作状況決定手段は、運転者のハンドル操作頻度を検出し、前記制御装置は、前記操作状況決定手段からの信号を受けて、ハンドル操作頻度が大きいほど可変舵角比装置の舵角比を大きくすることを特徴とする請求項１記載の車両の可変舵角比操舵装置。
【請求項３】
前記操作状況決定手段は、運転者のアクセルペダルおよびブレーキペダルの操作頻度を検出し、前記制御装置は、前記操作状況決定手段からの信号を受けて、アクセルペダルおよびブレーキペダルの操作頻度が大きいほど可変舵角比装置の舵角比を大きくすることを特徴とする請求項１記載の車両の可変舵角比操舵装置。
【請求項４】
前記操作状況決定手段は、運転者のシフトチェンジ頻度を検出し、前記制御装置は、前記操作状況決定手段からの信号を受けて、シフトチェンジ頻度が大きいほど可変舵角比装置の舵角比を大きくすることを特徴とする請求項１記載の車両の可変舵角比操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、運転者による車両の運転操作状況に応じて好適な舵角比（ハンドルの操舵角に対する転舵角の比）を自動的に設定できるようにした車両の可変舵角比操舵装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開平４−２８３１６８号公報には、車速検出手段と路面状態検出手段からの信号に基づいて目標伝達比を演算し、現実の伝達比を目標伝達比に近似させるべくアクチュエ−タの作動を制御することにより、車速及び路面状態に拘らず常に適正な旋回性能が得られるようにした車両用ステアリング装置が提案されている。この車両用ステアリング装置は、ホイ−ル操舵角に対する車輪転舵角の比をアクチュエ−タの作動によつて増減可能な伝達比可変機構と、車両の車速を検出する車速検出手段と、タイヤと路面との摩擦係数を検出する路面状態検出手段と、両検出手段からの信号に基づいて目標伝達比を演算する伝達比演算手段と、伝達比可変機構の現実の伝達比を検出する伝達比検出手段とを備え、制御手段により伝達比可変機構の現実の伝達比を目標伝達比に近似させるべくアクチュエ−タの作動を制御するようにしている。
【０００３】
特開平５−７７７５１号公報には、車両に作用する横加速度と、慣性力の横方向成分とから演算される外乱による車両挙動の変化を予測し、その変化を打ち消すのに必要な補正操舵角を演算することにより、直進走行時の横風等の外乱に対する修正操舵を不要にするようにした車両用ステアリング制御装置が提案されている。この車両用ステアリング制御装置は以下のように構成されている。車両走行中、車両の運転状態を検出する各種センサの出力信号を入力する外乱横ｇコントロ−ラにおいて、まずタイヤ転舵角、横加速度、車体に作用する慣性力の横方向成分とから外乱による横ｇを演算する。またこの外乱による横ｇに基づく車両挙動の変化を予測すると共に、その変化を打ち消すのに必要な補正舵角を演算し、その演算結果に基づき伝達率可変制御装置の電動モ−タを駆動して外乱による車両挙動の変化を解消させる。また、電動モ−タを駆動した時の操舵反力を打ち消すのに必要な操舵補助力の補正量を算出し、その演算結果により操舵用電動モ−タを駆動させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車両用ステアリング装置は、車両の周辺環境（路面状態や横風等の外乱）に対応して舵角比を自動的に設定することができるが、運転者の意思（運転者による車両の運転状況）に応じて舵角比を自動的に設定することはできない。舵角比を手動で設定できるようにすることも考えられるが、車両の運転状況が変化するたびに舵角比を変更する操作が必要となり、その操作が煩わしい。運転者の意思（運転者による車両の運転状況）に応じて舵角比が自動的に設定されれば便利である。例えば、カーブが連続する山道等を軽快に走行する際には舵角比が大きく設定され、高速道路等をほぼ定速で走行（クルージング走行）する際にはそれに適して舵角比が設定されれば、便利である。
【０００５】
この発明はこのような課題を解決するためなされたもので、運転者による車両の運転操作状況に応じて好適な舵角比（ハンドルの操舵角に対する転舵角の比）を自動的に設定できるようにし、運転者の意志に応じて最適な操舵フィーリングが得られる車両の可変舵角比操舵装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するためこの発明に係る車両の可変舵角比操舵装置は、ハンドルから操舵輪に至るステアリング系にハンドルに対する転舵輪の回転量を変更可能な可変舵角比装置を設けるとともに、この可変舵角比装置を制御する制御装置を設けて成る車両の可変舵角比操舵装置において、運転者による車両の操作状況を決定する操作状況決定手段を設け、制御装置は、複数の制御モードを有し、操作状況決定手段からの信号に基づいて制御モードが切替わる閾値を増減することを特徴とする。
【０００７】
操作状況決定手段は、運転者によるハンドル操作頻度を検出し、制御装置は、ハンドル操作頻度が高いほど舵角比を大きく設定するようにしてもよい。
【０００８】
また、操作状況決定手段は、運転者によるアクセル操作頻度およびブレーキ操作頻度を検出し、制御装置は、アクセル操作頻度およびブレーキ操作頻度が高いほど舵角比を大きく設定するようにしてもよい。
【０００９】
さらに、操作状況決定手段は、運転者のシフトチェンジ頻度を検出し、制御装置は、操作状況決定手段からの信号を受けて、シフトチェンジ頻度が大きいほど可変舵角比装置の舵角比を大きくするようにしてもよい。
【００１０】
この発明に係る車両の可変舵角比操舵装置は、運転者による車両の運転操作状況に基づいて舵角比を自動的に設定することができる。例えば、カーブが連続する山道等を軽快に走行する際には大きな舵角比を設定し、高速道路等をほぼ定速で走行（クルージング走行）する際には小さな舵角比を設定し、それ以外の通常走行時には中程度の舵角比を設定することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１はこの発明に係る車両の可変舵角比操舵装置の全体構成を示す模式構造図である。この発明に係る車両の可変舵角比操舵装置は、ハンドル（ステアリングホイール）１から操舵輪９に至るステアリング系に設けられた可変舵角比装置１０と、ハンドルの操作角度，操作速度、アクセルペダル，ブレーキペダルの操作等の運転者による車両の運転操作情報に基づいて操作状況を判断する操作状況決定手段５０と、操作状況決定手段５０からの信号に基づいて可変舵角比装置１０を制御する制御装置６０とからなる。
【００１２】
ハンドル１に一体的に設けられたステアリング軸２は、自在継ぎ手３，３を有する連結軸４を介して可変舵角比装置１０の入力軸へ連結される。可変舵角比装置１０は、入力軸の回転角度（α）に対する出力軸の回転角度（β）の比（β／α）を連続的に可変できるものを用いている。可変舵角比装置１０の出力軸に設けられたピニオン５とラック軸６のラック歯とを噛合させることで、出力軸の回転運動をラック軸６の直線運動（Ｌ）へ変換し、ラック６の直線運動をタイロッド７およびナックルアーム８を介して操舵輪９の転舵運動（Ｔ）へ変換する。
【００１３】
図２〜図４は可変舵角比装置の一具体例を示すもので、図２は可変舵角比装置の断面図、図３は可変舵角比装置の軸部の分解斜視図、図４は図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００１４】
図２に示すように、入力軸１１は、玉軸受１２を介して上部ケーシング１３ａに回動自在に支持された支持部材１４の偏心位置に、玉軸受１５を介して回転自在に支持されている。入力軸１１の下部ケーシング１３ｂ内に突入した端部には、出力軸１７に回転力を伝達するカプリング１６が形成されている。
【００１５】
ラック６に噛合したピニオン５を一体形成した出力軸１７は、一対の玉軸受１８ａ，１８ｂを介して下部ケーシング１３ｂに回動自在に支持されている。この出力軸１７の下部ケーシング１３ｂ内に突入した端部には、中間軸１９が、出力軸１７の中心から偏心した位置に突設されている。この中間軸１９と入力軸１１に一体形成されたカプリング１６との間が、平型ニードル軸受２０を介在させたスライダ２１と円錐ころ軸受２２とを介して互いに連結されている。また、入力軸１１と上部ケーシング１３ａとの間には、可撓性の筒状部を有するシール部材Ｓが設けられており、これによって可変舵角比装置１０内の気密が保持されるようになっている。
【００１６】
図３に示すように、カプリング１６の下面には、下方が拡開し、かつ開放した台形断面の溝２３が凹設されている。そして、前述した一対の平型ニードル軸受２０を介在させたスライダ２１が、この溝２３の互いに対向する斜面を摺動するように、溝２３内に係合している。また、スライダ２１の下面の中心部には、円錐ころ軸受２２を介して相対回動可能なように、中間軸１９が係合している。
【００１７】
図２に示すように、下部ケーシング１３ｂには、出力軸１７の下端を支持する玉軸受１８ｂのアウタレースに当接するアジャストねじ２４が螺着されている。このアジャストねじ２４を適宜に締め込むことにより、ピニオン５が軸線方向に押圧され、カプリング１６を介した入力軸１１と出力軸１７との間に適度なプリロードが与えられる。これによってカプリング１６のがたを除去して連結剛性を向上させることができる。
【００１８】
図４に示すように、支持部材１４の外周部の一部には、扇型の部分的ウォームホイル２５が形成されている。この部分的ウォームホイル２５には、ウォーム減速機構２６を介してモータ２７にて駆動されるウォーム２８が噛合しており、支持部材１４に対して所定の角度範囲に亘って回転運動を与えることができるようになっている。なお、ウォーム２８は、偏心カムを応用したバックラッシュ除去部材２９を介して上部ケーシング１３ａに支持されており、バックラッシュ除去部材２９の端部に設けられた六角孔３０に六角棒レンチを係合させてこれを上部ケーシング１３ａに対して回動させることにより、その軸芯が移動して部分的ウォームホイル２５との噛み合いが変化するようになっている。また、ウォーム２８の軸芯の移動を許容するために、ウォーム２８とウォーム減速機構２６との間は、オルダム継手３１を介して連結されている。
【００１９】
上部ケーシング１３ａには、支持部材１４の上面に突設されたピン３２に係合して支持部材１４の回動角度を検出するために、差動トランス等からなる変位センサ３３が取り付けられている。これにより、変位センサ３３から支持部材１４の回動量、即ち、これに支持された入力軸１１の偏心量信号（実偏心量）３３ａを出力するようにしている。
【００２０】
制御装置６０内の駆動部６５は、車両の運転操作状態と車速とに基づいて設定した舵角比（目標舵角比）に対応する目標偏心量と、変位センサ３３によって検出した実偏心量（実舵角比に相当）３３ａとを一致させるように、フィードバック制御にてモータ２７の運転を行なう。
【００２１】
図５は可変舵角比装置の作動原理を示す説明図、図６は可変舵角比装置の舵角比特性を示すグラフ、図７は可変舵角比装置を用いて実現される舵角比特性の一例を示す舵角比特性線図である。
【００２２】
図５に示すように、入力軸１１の回転中心をＡ、出力軸１７の回転中心をＢ、中間軸１９の作用点をＣとし、ＢＣ間寸法をｂ、入力軸１１と出力軸１７との間の偏位量（ＡＢ間寸法）をａ、入力軸１１の回転角度（ハンドル操舵角）をα、出力軸１７の回転角度（ピニオン回転角）をβとすると、
ｂ・ｓｉｎβ＝（ｂ・ｃｏｓβ−ａ）ｔａｎα
であるから、
α＝ｔａｎ-1（ｂ・ｓｉｎβ／（ｂ・ｃｏｓβ−ａ））
で表わされる。
【００２３】
入力軸１１を回転させると、中間軸１９は、入力軸１１のカプリング１６のスライダ２１との係合により、出力軸１７の軸心回りでクランク回転する。ここで支持部材１４を回動させると、支持部材１４の偏心カム作用により、図３ならびに図４で符号Ａ０〜Ａ２で示した範囲で入力軸１１の軸心が変化する。これにより、入出力軸間の偏位量ａを適宜に定めて入力軸１１と出力軸１７との軸心同士を互いに偏心させると、入力軸１１と出力軸１７との回転角が不一致となる。しかも、入力軸１１を等角度ずつ回転させた際の出力軸１７の角度変化が漸進的に増大することとなる（図６の太線（ａ１）ならびに細線（ａ２）参照）。
【００２４】
ここで、入力軸１１と出力軸１７との軸心の偏位量ａを、ａ２〜ａ０（ａ２＞ａ１＞ａ０＝０）の範囲で連続的に変化させることにより、入力軸１１の回転角度に対する出力軸１７の回転角度の割合（β／α）、即ち実用上の舵角比を連続的に変化させることができ、入出力軸間の偏位量ａを大きくすると、入力角αに対する出力角βの変化率漸進性が高まり、入出力軸間の偏位量ａを０にすれば、図６に一点鎖線（ａ０）で示すように、入力角αと出力角βとは等しくなる。
【００２５】
この舵角比の変化を、例えば低速走行域ではａ０側に、高速走行域ではａ２側になるように制御すると、図７に太線で示した範囲で舵角比特性を変化させることが可能となり、低速走行域ではハンドル（ステアリングホイール）の操舵角度αに対するラックストロークＬを在来の操舵装置に比して大きく設定してより一層敏感（シャープ）な特性を実現でき、高速走行域ではハンドル（ステアリングホイール）の操舵角度αに対するラックストロークＬを在来の操舵装置に比して小さくしてより一層鈍感（安定）な特性を実現できる。従って、実用上のハンドル（ステアリングホイール）操舵角と走行速度との関係を、フラットな特性とすることができる。また、車速に対応して舵角比を変化させるだけでなく、運転者による車両の操作状況に応じてより好適な舵角比を設定することで、運転者による車両の操作状況に応じた操舵特性・操舵フィーリングを得るようにすることができる。
【００２６】
図８はこの発明に係る可変舵角比操舵装置の全体ブロック構成図である。可変舵角比操舵装置は、操作状況決定手段５０と、操作状況決定手段５０から供給されるモード指定情報５０ａならびに車速検出器７５から供給される車速に係る信号（以下、車速と記す）７５ａに基づいて可変舵角装置１０の舵角比を制御する制御装置６０とを備える。符号ＢＡＴはバッテリ電源である。
【００２７】
操作状況決定手段５０は、ハンドル操作角検出器７１で検出したハンドル操作角に係る信号（以下、ハンドル操作角と記す）７１ａ，アクセルペダル位置検出器７２で検出したアクセルペダル位置に係る信号（以下、アクセルペダル位置と記す）７２ａ，ブレーキペダル位置検出器７３で検出したブレーキペダル位置に係る信号（以下、ブレーキペダル位置と記す）７３ａ，シフトレバー位置検出器７４で検出したシフトレバー位置に係る信号（以下、シフトレバー位置と記す）７４ａ等の車両の運転操作に係る信号に基づいて運転者による車両の操作状況が、モード１（クイックモード），モード２（ノーマルモード），モード３（スローモード）のいずれに該当するか判断し、判断したモードを指定するためのモード指定情報５０ａを出力する。
【００２８】
制御装置６０は、制御モード（車速−舵角比特性）が異なる３種類の舵角比設定部６１，６２，６３と、モード指定情報５０ａに基づいて使用する制御モードを切替える制御モード切替部６４と、制御モード切替部６４を介して供給される目標舵角比に係る信号（以下、目標舵角比と記す）６４ａに基づいて可変舵角比装置１０を駆動する駆動部６５とを備える。
【００２９】
各舵角比設定部６１，６２，６３は、車速に対して舵角比を設定する車速対応型の舵角比設定テーブルを備え、車速７５ａに対応して予め登録した舵角比を出力する。モード１（クイック）用の舵角比設定部６１は大きい舵角比と、モード２（ノーマル）用の舵角比設定部６２は中程度舵角比と、モード３（スローモード）用の舵角比設定部６３は小さい舵角比を設定するよう構成している。なお、極低車速時の舵角比の値（最大舵角比）は、各舵角比設定テーブルで同一の値としている。極高車速時の舵角比の値（最小舵角比）は、各舵角比設定テーブルで同一の値としている。そして、中間車速領域での舵角比の変化特性を異ならしめることで、舵角比が比較的高いモード１（クイックモード）と、舵角比が中程度のモード２（ノーマルモード）と、舵角比が比較的小さいモード３（スローモード）の３種類の制御モードを設けている。
【００３０】
図９は操作状況決定手段の一具体例を示す機能ブロック構成図である。操作状況決定手段５０は、モード判定用カウンタ部５１と、操舵速度演算部５２と、アクセル頻度演算部５３と、ブレーキ頻度演算部５４と、シフトチェンジ頻度演算部５５と、モード判定部５６と、モード判定基準値補正部５７とを備える。
【００３１】
モード判定用カウンタ部５１は、ハンドル操作角７１ａに基づいてハンドル操作角（中立位置から右または左への操作角度）の大きさを複数段階に亘って判断し、ハンドル操作角が大きい場合はモード判定用カウンタのカウンタ値Ｎを増加させ、ハンドル操作角が小さい場合はモード判定用カウンタのカウンタ値Ｎを減少させる。モード判定用カウンタのカウンタ値Ｎはモード判定部５６へ供給される。
【００３２】
操舵速度演算部５２は、所定の時間間隔でハンドル操作角７１ａを取り込むとともに、取り込んだハンドル操作角７１ａを所定期間に亘って一時記憶し、ハンドル操作角７１ａの変化量から操舵速度（ハンドルの操作速度）ｄθを求める。操舵速度ｄθはモード判定基準値補正部５７へ供給される。
【００３３】
アクセル頻度演算部５３は、所定の時間間隔でアクセルペダル位置７２ａを取り込むとともに、取り込んだアクセルペダル位置７２ａを所定期間に亘って一時記憶し、所定期間でのアクセル頻度（アクセルの操作頻度）Ａを求める。アクセル頻度Ａはモード判定基準値補正部５７へ供給される。
【００３４】
ブレーキ頻度演算部５４は、所定の時間間隔でブレーキペダル位置７３ａを取り込むとともに、取り込んだブレーキペダル位置７３ａを所定期間に亘って一時記憶し、所定期間でのブレーキ頻度（ブレーキの操作頻度）Ｂを求める。ブレーキ頻度Ｂはモード判定基準値補正部５７へ供給される。
【００３５】
シフトチェンジ頻度演算部５５は、所定の時間間隔でシフトレバー位置７４ａを取り込むとともに、取り込んだシフトレバー位置７４ａを所定期間に亘って一時記憶し、所定期間でのシフトチェンジ頻度（シフトチェンジの操作頻度）Ｓを求める。シフトチェンジ頻度Ｓはモード判定基準値補正部５７へ供給される。
【００３６】
モード判定部５６は、モード判定用カウンタのカウンタ値Ｎと、モード判定基準値補正部５７から供給されるモード１判定値ＴＨ１およびモード３判定値ＴＨ３とを比較して、モード１〜モード３のいずれかのモードを決定し、モード指定情報５０ａを出力する。具体的には、カウンタ値Ｎがモード１判定値ＴＨ１よりも大きい場合はモード１（クイック）と判定し、カウンタ値Ｎがモード３判定値ＴＨ３よりも小さい場合はモード３（スロー）と判定し、それ以外はモード２（ノーマル）と判定する。
【００３７】
モード判定基準値補正部５７は、操舵速度ｄθ，アクセル頻度Ａ，ブレーキ頻度Ｂ，シフトチェンジ頻度Ｓに基づいて、モード１判定値ＴＨ１ならびにモード３判定値を設定する。モード判定基準値補正部５７は、操舵速度ｄθが早い場合，アクセル頻度Ａが高い場合、ブレーキ頻度Ｂが高い場合、ならびに、シフトチェンジ頻度Ｓが高い場合には、モード１（クイック）が選択されやすくなるようにモード１判定値ＴＨ１を小さくするとともに、モード３（スロー）が選択されにくくなるようにモード３判定値を小さくする。逆に、モード判定基準値補正部５７は、操舵速度ｄθが遅い場合，アクセル頻度Ａが低い場合、ブレーキ頻度Ｂが低い場合、ならびに、シフトチェンジ頻度Ｓが低い場合には、モード１（クイック）が選択されにくくなるようにモード１判定値ＴＨ１を大きくするとともに、モード３（スロー）が選択されやすくなるようにモード３判定値を大きくする。
【００３８】
図１０は図９に示した操作状況決定手段の全体動作を示すフローチャートである。車両のイグニッションスイッチ（図示しない）等が操作され可変舵角比操舵装置に電源が供給されると、ステップＳ１に示す初期化処理で、カウンタ値Ｎが１００に、モード１判定値ＴＨ１が２００に、モード３判定値ＴＨ３が０にそれぞれ初期設定される。初期化処理が完了した後は、ステップＳ２以降の処理が所定の時間間隔（例えば０．５秒または１秒）で繰り返される。
【００３９】
ステップＳ２〜Ｓ５はモード判定用カウンタ部５１の動作を示している。ステップＳ２で、モード判定用カウンタ部５１は、ハンドル操作角７１ａの大きさを判定する。ハンドル操作角７１ａ（ハンドル操作角の絶対値）が小さい場合（例えば２０度未満）、モード判定用カウンタ部５１はカウンタ値Ｎを微少量（例えば０．０５）減少させる（ステップＳ３）。ハンドル操作角７１ａが中程度（例えば２０度から３０または４０度）である場合、モード判定用カウンタ部５１はカウンタ値Ｎを第１の所定量（例えば１）増加させる（ステップＳ４）。ハンドル操作角７１ａが大きい場合（例えば３０または４０度以上）、モード判定用カウンタ部５１はカウンタ値Ｎを第１の所定量よりも大きき第２の所定量（例えば２）増加させる（ステップＳ５）。
【００４０】
ステップＳ６では、モード判定基準値補正部５５によってモード判定基準値ＴＨ１，ＴＨ３の補正処理がなされる。モード判定基準値補正処理については、図１１に基づいて後述する。
【００４１】
ステップＳ７〜Ｓ１１はモード判定部５６の動作を示している。モード判定部５６は、カウンタ値Ｎがモード３（スローモード）判定値ＴＨ３よりも小さい場合は（ステップＳ９）、モード３（スローモード）を選択し、モード３を指定するモード指定情報５０ａを出力する（ステップＳ９）。モード判定部５６は、カウンタ値Ｎがモード３（スローモード）判定値ＴＨ３よりも大きい場合は、ステップＳ８で、カウンタ値Ｎとモード１（クイックモード）判定値ＴＨ１との大小関係を判断する。カウンタ値Ｎがモード１（クイックモード）判定値ＴＨ１よりも小さい場合、モード判定部５６はモード２（ノーマルモード）を選択し、モード２を指定するモード指定情報５０ａを出力する（ステップＳ１０）。カウンタ値Ｎがモード１（クイックモード）判定値ＴＨ１よりも大きい場合、モード判定部５６はモード１を選択し、モード１を指定するモード指定情報５０ａを出力する（ステップＳ１１）。
【００４２】
図１１はモード判定基準値補正部の動作を示すフローチャートである。モード判定基準値補正部５７は、操舵速度ｄθと予め設定した操舵速度しきい値ＴＨｄθとの大小関係を比較することで、ハンドルの操作速度が早いか否かを判断する（ステップＳ２１）。モード判定基準値補正部５７は、操舵速度ｄθが操舵速度しきい値ＴＨｄθよりも大きい場合、すなわち、早いハンドル操作がなされている場合、モード１（クイックモード）判定値ＴＨ１を所定値（例えば１）減少させるとともに、モード３（スローモード）判定値ＴＨ３を所定値（例えば１）減少させる（ステップＳ２２）。モード判定基準値補正部５７は、操舵速度ｄθが操舵速度しきい値ＴＨｄθよりも小さい場合、すなわち、ゆっくりとしたハンドル操作がなされている場合、モード１（クイックモード）判定値ＴＨ１を所定値（例えば１）増加させるとともに、モード３（スローモード）判定値ＴＨ３を所定値（例えば１）増加させる（ステップＳ２３）。
【００４３】
次に、モード判定基準値補正部５７は、アクセル頻度Ａと予め設定したアクセル頻度しきい値ＴＨＡとの大小関係を比較することで、アクセル操作が頻繁になされているか否かを判断する（ステップＳ２４）。モード判定基準値補正部５７は、アクセル頻度Ａがアクセル頻度しきい値ＴＨＡよりも大きい場合、すなわち、アクセル操作の頻度が高い場合、モード１（クイックモード）判定値ＴＨ１を所定値（例えば１）減少させるとともに、モード３（スローモード）判定値ＴＨ３を所定値（例えば１）減少させる（ステップＳ２５）。モード判定基準値補正部５７は、アクセル頻度Ａがアクセル頻度しきい値ＴＨＡよりも小さい場合、すなわち、アクセル操作の頻度が低い場合、モード１（クイックモード）判定値ＴＨ１を所定値（例えば１）増加させるとともに、モード３（スローモード）判定値ＴＨ３を所定値（例えば１）減少させる（ステップＳ２６）。
【００４４】
次に、モード判定基準値補正部５７は、ブレーキ頻度Ｂと予め設定したブレーキ頻度しきい値ＴＨＢとの大小関係を比較することで、ブレーキ操作が頻繁になされているか否かを判断する（ステップＳ２７）。モード判定基準値補正部５７は、ブレーキ頻度Ｂがブレーキ頻度しきい値ＴＨＢよりも大きい場合、すなわち、ブレーキ操作の頻度が高い場合、モード１（クイックモード）判定値ＴＨ１を所定値（例えば１）減少させるとともに、モード３（スローモード）判定値ＴＨ３を所定値（例えば１）減少させる（ステップＳ２８）。モード判定基準値補正部５７は、ブレーキ頻度Ｂがブレーキ頻度しきい値ＴＨＢよりも小さい場合、すなわち、ブレーキ操作の頻度が低い場合、モード１（クイックモード）判定値ＴＨ１を所定値（例えば１）増加させるとともに、モード３（スローモード）判定値ＴＨ３を所定値（例えば１）減少させる（ステップＳ２９）。
【００４５】
次に、モード判定基準値補正部５７は、シフトチェンジ頻度Ｓと予め設定したシフトチェンジ頻度しきい値ＴＨＳとの大小関係を比較することで、シフトチェンジ操作が頻繁になされているか否かを判断する（ステップＳ３０）。モード判定基準値補正部５７は、シフトチェンジ頻度Ｓがシフトチェンジ頻度しきい値ＴＨＳよりも大きい場合、すなわち、シフトチェンジ操作の頻度が高い場合、モード１（クイックモード）判定値ＴＨ１を所定値（例えば１）減少させるとともに、モード３（スローモード）判定値ＴＨ３を所定値（例えば１）減少させる（ステップＳ３１）。モード判定基準値補正部５７は、シフトチェンジ頻度Ｓがシフトチェンジ頻度しきい値ＴＨＳよりも小さい場合、すなわち、シフトチェンジ操作の頻度が低い場合、モード１（クイックモード）判定値ＴＨ１を所定値（例えば１）増加させるとともに、モード３（スローモード）判定値ＴＨ３を所定値（例えば１）減少させる（ステップＳ３２）。
【００４６】
図１０のステップＳ１で示した初期化処理によって、カウンタ値を１００に、モード１（クイックモード）判定値ＴＨ１を２００に、モード３（スローモード判定値）を０にそれぞれ初期設定しているので、操作状況決定手段５０は初期状態でモード２（ノーマルモード）を指定するモード指定情報５０ａを出力する。そして、操作状況決定手段５０は、所定時間間隔でハンドルの操作角の大小を判断して、大きなハンドル操作がなされている場合はカウンタ値Ｎを大きく増加させ（例えば＋２）、中程度の操作角でハンドル操作がなされている場合はカウンタ値Ｎを細かく増加させ（例えば＋１）、ハンドル操作角が小さい場合はカウンタ値Ｎを微少量（例えば０．０５）ずつ減少させることで、ハンドルの操作角の大きさとハンドルの操作頻度に対応したカウンタ値Ｎを得るとともに、カウンタ値Ｎと各モード判定値ＴＨ１，ＴＨ３とを比較することで、モード１（クイックモード），モード３（スローモード）へ移行するようにしている。
【００４７】
さらに、操作状況決定手段５０は、操舵速度ｄθ，アクセル頻度Ａ，ブレーキ頻度Ｂ，シフトチェンジ頻度Ｓに基づいて各モード判定値ＴＨ１，ＴＨ３を変更することで、モード１（クイックモード），モード３（スローモード）への移行が速やかに行なえるようにしている。すなわち、早いハンドル操作がなされている場合やアクセル，ブレーキ操作が頻繁になされている場合、ならびに、シフトチェンジが頻繁になされている場合は、モード１（クイックモード）判定値ＴＨ１を減少させることで、モード１（クイックモード）へ移行しやすくしている。また、ゆっくりとしたハンドル操作がなされており、アクセル，ブレーキ，シフトチェンジの頻度が低い場合は、モード３（スローモード）判定値ＴＨ３を増加させることで、モード３（スローモード）へ移行しやすくしている。
【００４８】
なお、本実施の形態では、ハンドル操作角に応じてモード判定用カウンタのカウンタ値Ｎを増減させるとともに、ハンドルの操作速度やアクセル，ブレーキ，シフトチェンジの頻度に基づいてモード判定値ＴＨ１，ＴＨ３を可変しながら、運転者による車両の操作状況（運転状況）を判断する構成の操作状況決定手段５０を例示したが、操作状況決定手段５０はファジィ推論を利用して運転者による車両の操作状況（運転状況）を判断する構成としてもよい。
【００４９】
図１２は駆動部の一具体例を示すブロック構成図である。駆動部６５は、目標偏心量決定部８１と、偏差演算部８２と、ＰＩＤ制御部８３と、ＰＷＭ信号生成部８４と、ゲート駆動回路部８５と、４個の電力用電界効果トランジスタをブリッジ接続したモータ駆動回路８６とからなる。
【００５０】
目標偏心量決定部８１は、目標舵角比６４ａを目標偏心量８１ａに変換する変換テーブルを備え、制御モード切替部６４を介して供給される目標舵角比６４ａに対してその目標舵角比６４ａを得るための可変舵角装置１０の目標偏心量８１ａを出力する。偏差演算部８２は、目標偏心量８１ａと変位センサ３３によって検出された実偏心量（実舵角比に相当）３３ａとの偏差を求め偏差信号８２ａを出力する。ＰＩＤ制御部８３は、偏差信号８２ａに対して比例，積分，微分等の処理を施し、偏差をゼロに近づけるためにモータ２７に供給する電流の向きと電流値とを示す駆動制御信号８３ａを生成して出力する。ＰＷＭ信号生成部８４は、駆動制御信号８３ａに基づいてモータ２７をＰＷＭ運転するためのＰＷＭ（パルス幅変調）信号８４ａを生成して出力する。ゲート駆動回路部８５は、ＰＷＭ信号８４ａに基づいてモータ駆動回路８６の各電界効果トランジスタのゲートを駆動して各電界効果トランジスタをスイッチング駆動する。
【００５１】
以上の構成であるから、この発明に係る車両の可変舵角比操舵装置は、運転者による車両の運転操作状況（ハンドルの操作角度，ハンドルの操作速度，アクセル，ブレーキ，シフトチェンジの操作頻度）に基づいて、例えば山道等を軽快に運転をしているか、市街地等を普通に運転しているか、高速道路等をクルージング（ほぼ定速で運転）運転しているか等の操作状況を、操作状況決定手段５０によって判断し、判断した操作状況に応じて舵角比の制御モードを選択するようにしたので、運転者の意志による運転状況に適した舵角比を自動的に設定することができる。例えば、山道等を軽快に運転している際には、舵角比を比較的高めに設定することで軽快な運転操作を可能にし、高速道路等を走行している際には舵角比を比較的小さめに設定することで安定し運転操作を行なわせることができる。
【００５２】
なお、本実施の形態では、アクセルペダル位置に基づいてアクセル操作を検出する構成を示したが、スロットルバルブの開度に基づいてアクセル操作を検出するようにしてもよい。また、ブレーキペダル位置に基づいてブレーキ操作を検出する構成を示したが、ブレーキ油圧やブレーキランプの点灯情報に基づいてブレーキ操作を検出するようにしてもよい。さらに、ハンドル操作角，アクセル操作，ブレーキ操作を検出するのではなく、車速の変化度合（減速度，加速度），車速の変化頻度、車両の横加速度等の変化やその変化頻度等に基づいて運転者による運転状況を判断するようにしてもよい。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明に係る車両の可変舵角比操舵装置は、運転者による車両の運転操作状況に基づいて操作状況を判断する操作状況決定手段と、操作状況決定手段で判断した操作状況に基づいて可変舵角比装置の舵角を制御する制御装置とを備える構成とし、運転者の意志による車両の運転操作状況に応じて舵角比を自動的に制御することができる。
【００５４】
例えば、カーブが連続する山道等を軽快に走行する際には大きな舵角比を設定し、高速道路等をほぼ定速で走行（クルージング走行）する際には小さな舵角比を設定し、それ以外の通常走行時には中程度の舵角比を設定することができるので、運転者の運転状態に応じて最適の操舵フィーリングを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る可変舵角比操舵装置の全体構成を示す模式構造図
【図２】可変舵角比装置の断面図
【図３】可変舵角比装置の軸部の分解斜視図
【図４】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図
【図５】可変舵角比装置の作動原理を示す説明図
【図６】可変舵角比装置の舵角比特性を示すグラフ
【図７】可変舵角比装置を用いて実現される舵角比特性の一例を示す舵角比特性線図
【図８】この発明に係る可変舵角比操舵装置の全体ブロック構成図
【図９】操作状況決定手段の一具体例を示す機能ブロック構成図
【図１０】図９に示した操作状況決定手段の全体動作を示すフローチャート
【図１１】モード判定基準値補正部の動作を示すフローチャート
【図１２】制御装置内の駆動部の一具体例を示すブロック構成図
【符号の説明】
１…ハンドル（ステアリングホイール）、１０…可変舵角比装置、２７…モータ、３３…変位センサ、５０…操作状況決定手段、５１…モード判定用カウンタ部、５２…操舵速度演算部、５３…アクセル頻度演算部、５４…ブレーキ頻度演算部、５５…シフトチェンジ頻度演算部、５６…モード判定部、５７…モード判定基準値補正部、６０…制御装置、６１…モード１（クイックモード）用舵角比設定部、６２…モード２（ノーマルモード）用舵角比設定部、６３…モード３（スローモード）用舵角比設定部、６４…制御モード切替部、６５…駆動部、７１…ハンドル操作角検出器、７２…アクセルペダル位置検出器、７３…ブレーキペダル位置検出器、７４…シフトレバー位置検出器、７５…車速検出器。
【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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