(57)【要約】【課題】舵角比が変化することによって生じる違和感を抑制可能なステアリング装置を提供する。【解決手段】ステアリング装置１は、ステアリングホイール１１の操舵角θ１と操舵輪５０の転舵角θ２との比である舵角比を変化させる舵角比可変機構２０と、舵角比が可変な可変モードと舵角比が固定の固定モードとをドライバーが選択的に入力可能な入力装置６１と、入力装置６１の入力結果に基づいて舵角比を設定し、この舵角比が得られるように舵角比可変機構２０を制御する第一の制御装置６０と、を有する。【選択図】図１
2016159782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールの操舵角と操舵輪の転舵角との比である舵角比を変化させる舵角比可変機構と、
舵角比が可変な可変モードと舵角比が固定の固定モードとをドライバーが選択的に入力可能な入力装置と、
前記入力装置の入力結果に基づいて舵角比を設定し、前記舵角比が得られるように前記舵角比可変機構を制御する第一の制御装置と、
を有するステアリング装置。
【請求項２】
ドライバーの操舵をアシストするアシストトルクを発生させるパワーアシスト機構と、
前記固定モードの舵角比に基づいてアシストトルクを設定し、前記アシストトルクが得られるように前記パワーアシスト機構を制御する第二の制御装置と、
を有する請求項１に記載のステアリング装置。
【請求項３】
前記第二の制御装置は、前記固定モードの舵角比が大きくなるに従って前記アシストトルクを小さくする
請求項２に記載のステアリング装置。
【請求項４】
前記固定モードの舵角比を前記入力装置にドライバーが入力可能である
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のステアリング装置。
【請求項５】
前記舵角比の入力は、予め設定された複数の舵角比の中から一つの舵角比をドライバーが選択することにより行われる
請求項４に記載のステアリング装置。
【請求項６】
車両が走行している最中は、前記固定モードと前記可変モードとの切り替えを行うためのドライバーの入力操作が禁止される
請求項１ないし５のいずれか１項に記載のステアリング装置。
【請求項７】
走行の安全を確保するための安全システムが作動しているときには、前記固定モードで設定された舵角比よりも前記安全システムで設定された舵角比が優先される
請求項１ないし６のいずれか１項に記載のステアリング装置。
【請求項８】
前記ステアリングホイールと前記操舵輪とは機械的に切り離されており、
前記舵角比可変機構は、前記操舵輪に転舵力を付与する転舵アクチュエータを有し、
前記第一の制御装置は、前記ステアリングホイールの操舵角に基づいて、前記操舵輪の転舵角を設定する
請求項１に記載のステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステアリングホイールの操舵角と操舵輪の転舵角との比である舵角比を可変に制御可能なステアリング装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この種のステアリング装置では、高速走行時に舵角比が小さく設定され、低速走行時に舵角比が大きく設定される。これにより、高速走行時の安定性と低速走行時の俊敏な旋回挙動とが実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−０５６３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のステアリング装置では、走行中に舵角比が変化するため、ドライバーによっては違和感を覚える場合がある。特許文献１では、ドライバーの運転状況に応じて舵角比をきめ細かく制御することが提案されている。しかし、この方法では、違和感を完全には解消することができず、制御も複雑になる。
【０００５】
本発明の目的は、舵角比の変化によって生じる違和感を抑制可能なステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係るステアリング装置は、ステアリングホイールの操舵角と操舵輪の転舵角との比である舵角比を変化させる舵角比可変機構と、舵角比が可変な可変モードと舵角比が固定の固定モードとをドライバーが選択的に入力可能な入力装置と、前記入力装置の入力結果に基づいて舵角比を設定し、前記舵角比が得られるように前記舵角比可変機構を制御する第一の制御装置と、を有する。
【０００７】
この構成によれば、ドライバーの選択によって可変モードと固定モードとを切り替えることができる。固定モードを選択することで、舵角比の変化が防止され、違和感の少ない走行が可能となる。
【０００８】
本発明の一態様に係るステアリング装置は、例えば、ドライバーの操舵をアシストするアシストトルクを発生させるパワーアシスト機構と、前記固定モードの舵角比に基づいてアシストトルクを設定し、前記アシストトルクが得られるように前記パワーアシスト機構を制御する第二の制御装置と、を有する。
【０００９】
この構成によれば、固定モードに適したアシストトルクを発生させることができる。
【００１０】
本発明の一態様に係るステアリング装置においては、例えば、前記第二の制御装置は、前記固定モードの舵角比が大きくなるに従って前記アシストトルクを小さくする。
【００１１】
この構成によれば、自然な操作感を実現することができる。
【００１２】
本発明の一態様に係るステアリング装置においては、例えば、前記固定モードの舵角比を前記入力装置にドライバーが入力可能である。
【００１３】
この構成によれば、ドライバーが固定モードの舵角比を自由に設定することができる。
【００１４】
本発明の一態様に係るステアリング装置においては、例えば、前記舵角比の入力は、予め設定された複数の舵角比の中から一つの舵角比をドライバーが選択することにより行われる。
【００１５】
この構成によれば、舵角比の入力が容易になる。
【００１６】
本発明の一態様に係るステアリング装置においては、例えば、前記車両が走行している最中は、前記固定モードと前記可変モードとの切り替えを行うためのドライバーの入力操作が禁止される。
【００１７】
この構成によれば、走行中の舵角比の変動が抑制され、走行の安定性が高まる。
【００１８】
本発明の一態様に係るステアリング装置においては、例えば、走行の安全を確保するための安全システムが作動しているときには、前記固定モードで設定された舵角比よりも前記安全システムで設定された舵角比が優先される。
【００１９】
この構成によれば、走行の安全性が高まる。
【００２０】
本発明の一態様に係るステアリング装置においては、例えば、前記ステアリングホイールと前記操舵輪とは機械的に切り離されており、前記舵角比可変機構は、前記操舵輪に転舵力を付与する転舵アクチュエータを有し、前記第一の制御装置は、前記ステアリングホイールの操舵角に基づいて、前記操舵輪の転舵角を設定する。
【００２１】
この構成によれば、ステアバイワイヤ方式のステアリング装置において、可変モードと固定モードの切り替えが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、舵角比の変化によって生じる違和感を抑制可能なステアリング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、第一の実施形態に係るステアリング装置の概念図である。
【図２】図２は、舵角比可変機構の近傍の構成を示す図である。
【図３】図３は、舵角比可変機構の概略構成を示す図である。
【図４】図４は、舵角比可変機構の模式図である。
【図５】図５は、入力軸回転数と出力軸回転数との関係を示す図である。
【図６】図６は、可変モードにおける車両速度と舵角比との関係を示す図である。
【図７】図７は、固定モードにおける車両速度と舵角比との関係を示す図である。
【図８】図８は、操舵トルクとアシストトルクとの関係を示す図である。
【図９】図９は、舵角比が小さいときの操舵トルクとアシストトルクとの関係を示す図である。
【図１０】図１０は、舵角比が大きいときの操舵トルクとアシストトルクとの関係を示す図である。
【図１１】図１１は、入力装置がステアリングホイールに設けられた例を示す図である。
【図１２】図１２は、入力装置がカーナビゲーションシステムのメニュー画面として構成される例を示す図である。
【図１３】図１３は、車両走行中のメニュー画面を示す図である。
【図１４】図１４は、レーンキープモードが作動した状態で車両が左にカーブする例を示す図である。
【図１５】図１５は、車両の右側にガードレールが存在する例を示す図である。
【図１６】図１６は、第二の実施形態に係るステアリング装置の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００２５】
［第一の実施形態］
図１は、本発明の第一の実施形態に係るステアリング装置１の概念図である。
【００２６】
ステアリング装置１は、ステアリングホイール１１と、操舵軸８０と、舵角比可変機構２０と、ラック４０と、第一の制御装置６０と、パワーアシスト機構９０と、第二の制御装置１００と、入力装置６１と、速度センサー６２と、カメラ６３と、操舵角センサー６４と、トルクセンサー６５と、を有する。
【００２７】
操舵軸８０は、入力操舵軸１０と、出力操舵軸３０と、を有する。入力操舵軸１０と出力操舵軸３０との間には、舵角比可変機構２０が設けられている。入力操舵軸１０の上端には、ステアリングホイール１１が連結されている。入力操舵軸１０には、ステアリングホイール１１の操舵角θ１が入力される。
【００２８】
入力操舵軸１０は、複数のシャフト部（第一のシャフト部１２、第二のシャフト部１３、第三のシャフト部１４）によって構成されている。複数のシャフト部は、複数のユニバーサルジョイント（第一のユニバーサルジョイント１５、第二のユニバーサルジョイント１６）を介して互いに連結されている。出力操舵軸３０の下端には、ピニオン３６が設けられている。ピニオン３６は、出力操舵軸３０と交差する方向に延びるラック４０と噛み合っている。ラック４０の両端には、タイロッド４２を介して、操舵輪５０がそれぞれ連結されている。
【００２９】
入力操舵軸１０には、操舵角センサー６４が設けられている。操舵角センサー６４は、ステアリングホイール１１の操舵角θ１を検出する。操舵角センサー６４は、例えば、ステアリングホイール１１の中立位置からのステアリングホイール１１の回転角を操舵角θ１として検出する。操舵角θ１は、入力操舵軸１０の回転数（入力軸回転数）ωＡに変換されて、第一の制御装置６０に供給される。
【００３０】
入力操舵軸１０には、トルクセンサー６５が設けられている。トルクセンサー６５は、入力操舵軸１０に作用する操舵トルクＴｒを検出する。操舵トルクＴｒは、操舵輪５０の操舵に伴うトルクである。操舵トルクＴｒは、第二の制御装置１００に供給される。
【００３１】
舵角比可変機構２０は、変速機２１と、駆動装置２２と、を有する。舵角比可変機構２０は、変速機２１を駆動装置２２によって駆動することにより、ステアリングホイール１１の操舵角θ１と操舵輪５０の転舵角θ２との比である舵角比（θ２／θ１）を変化させる。駆動装置２２の駆動は、第一の制御装置６０によって制御される。
【００３２】
図２は、舵角比可変機構２０の近傍の構成を示す図である。図３は、舵角比可変機構２０の概略構成を示す図である。
【００３３】
図２に示すように、変速機２１の上端および下端には、入力操舵軸１０と出力操舵軸３０とがそれぞれ接続されている。駆動装置２２および第一の制御装置６０は、変速機２１の側方に設けられている。
【００３４】
図３に示すように、駆動装置２２は、舵角比調整モーター２２ｂと、ウォーム２２ｃと、を有する。ウォーム２２ｃは、舵角比調整モーター２２ｂによって回転駆動される。ウォーム２２ｃは、変速機２１に設けられたウォームホイール歯２９ａ（図４参照）と噛み合う。ウォーム２２ｃが回転することにより、ウォームホイール歯２９ａに接続された出力操舵軸３０が回転する。
【００３５】
第一の制御装置６０は、複数の電子部品６０ｃを搭載した制御基板６０ｂを有する。複数の電子部品６０ｃには、各種制御パラメーターおよび制御プログラムを記憶した記憶素子、舵角比調整モーター２２ｂの回転数を演算する演算素子、舵角比調整モーター２２ｂを回転駆動する駆動素子などが含まれる。第一の制御装置６０は、記憶素子に記憶された各種制御パラメーターを用いて舵角比を設定し、この舵角比が得られるように舵角比調整モーター２２ｂの回転数を制御する。
【００３６】
舵角比調整モーター２２ｂとウォーム２２ｃは、ケース２２ａの内部に収容されている。制御基板６０ｂは、ケース６０ａの内部に収容されている。ケース６０ａとケース２２ａとは一体に固定されている。これにより、第一の制御装置６０と舵角比可変機構２０とが一体化されている。
【００３７】
図１に戻って、パワーアシスト機構９０は、ボールねじ機構９１と、アシストモーター９２と、を有する。ボールねじ機構９１はラック４０に取り付けられている。ボールねじ機構９１は、アシストモーター９２の回転運動をラック４０の長軸方向の直線運動に変換する。これにより、操舵輪５０に転舵力が付与される。パワーアシスト機構９０は、アシストモーター９２の動力をラック４０に伝達することにより、ドライバーの操舵をアシストするアシストトルクＴａを発生させる。
【００３８】
アシストモーター９２の駆動は、第二の制御装置１００によって制御される。第二の制御装置１００は、アシストモーター９２の駆動電流を変化させることにより、アシストトルクＴａの大きさを変化させる。アシストモーター９２と第二の制御装置１００とは、一体化され、ラック４０の外周を囲むハウジングの内部に収容されている。
【００３９】
第二の制御装置１００は、各種制御パラメーターおよび制御プログラムを記憶した記憶素子、アシストモーター９２の回転数を演算する演算素子、アシストモーター９２を回転駆動する駆動素子などを有する。第二の制御装置１００は、記憶素子に記憶された各種制御パラメーターを用いてアシストトルクＴａを設定し、このアシストトルクＴａが得られるようにアシストモーター９２の駆動電流を制御する。
【００４０】
図２に示すように、第一の制御装置６０と第二の制御装置１００とは、ワイヤーハーネス１１０によって接続されている。第二の制御装置１００は、第一の制御装置６０によって設定された舵角比と連動して、アシストトルクＴａを制御する。
【００４１】
図４は、舵角比可変機構２０の模式図である。
【００４２】
変速機２１は、第一の太陽歯車２３と、複数の第一の遊星歯車２４と、第二の太陽歯車２６と、複数の第二の遊星歯車２７と、キャリア２９と、を有する。複数の第一の遊星歯車２４は、第一の太陽歯車２３と噛合して、第一の太陽歯車２３の周りを回転する。複数の第二の遊星歯車２７は、第二の太陽歯車２６と噛合して、第二の太陽歯車２６の周りを回転する。複数の第一の遊星歯車２４と複数の第二の遊星歯車２７は、キャリア２９によって回転自在に支持されている。複数の第一の遊星歯車２４と複数の第二の遊星歯車２７とキャリア２９は、操舵軸８０の周りを一体に回転する。
【００４３】
第一の太陽歯車２３には入力操舵軸１０が連結されている。第二の太陽歯車２６には出力操舵軸３０が連結されている。キャリア２９の外周には、ウォームホイール歯２９ａが形成されている。ウォームホイール歯２９ａは、駆動装置２２のウォーム２２ｃ（図３参照）と噛み合っている。駆動装置２２は、舵角比調整モーター２２ｂ（図３参照）によってウォーム２２ｃを回転させることにより、キャリア２９を回転させる。これにより、入力操舵軸１０の回転数（入力軸回転数）と出力操舵軸３０の回転数（出力軸回転数）との比が変化する。舵角比可変機構２０は、入力軸回転数と出力軸回転数との比を変化させることにより、舵角比を変化させる。
【００４４】
例えば、出力軸回転数ωＤは、下記の式（１）および式（２）によって決まる。
【００４５】
ωＤ＝ωＳ＋（ωＡ−ωＳ）×（ＺＡ／ＺＢ）×（ＺＣ／ＺＤ）…（１）
ωＳ＝ωＭ／Ｒ…（２）
【００４６】
ここで、ＺＡは、第一の太陽歯車２３の歯数である。ＺＢは、第一の遊星歯車２４の歯数である。ＺＣは、第二の遊星歯車２７の歯数である。ＺＤは、第二の太陽歯車２６の歯数である。ωＳは、キャリア２９の回転数である。ωＭは、舵角比調整モーター２２ｂ（図３参照）の回転数である。Ｒは、ウォーム２２ｃ（図３参照）とウォームホイール歯２９ａとで構成されるウォームギアの減速比である。
【００４７】
舵角比可変機構２０は、回転数ωＭを増減することにより、出力軸回転数ωＤを増減することができる。図５に示すように、回転数ωＭを大きくすると、出力軸回転数ωＤは大きくなり、回転数ωＭを小さくすると、出力軸回転数ωＤは小さくなる。入力軸回転数ωＡと出力軸回転数ωＤとの比（ωＤ／ωＡ）によって舵角比が一意に決まる。比（ωＤ／ωＡ）が大きいほど舵角比は大きくなり、比（ωＤ／ωＡ）が小さいほど舵角比は小さくなる。舵角比可変機構２０によって舵角比を可変に制御することで、運転状況に応じた適切な運転支援を行うことができる。
【００４８】
図１に戻って、第一の制御装置６０には、入力装置６１と、速度センサー６２と、カメラ６３と、が接続されている。入力装置６１には、ステアリングモードＳＭとして、舵角比が可変な可変モードと舵角比が固定の固定モードとをドライバーが選択的に入力可能である。速度センサー６２は、車両速度ＤＳを検出する。カメラ６３は、車両の周囲の映像を撮影し、車両の走行を規制する走行規制物体を検出する。走行規制物体としては、例えば、走行レーンを表示する白線やガードレールなどが挙げられる。
【００４９】
ステアリングモードＳＭに関する情報と車両速度ＤＳに関する情報と走行規制物体に関する情報は、第一の制御装置６０に入力される。第一の制御装置６０は、これらの情報に基づいて舵角比を設定する。舵角比可変機構２０は、この舵角比が得られるように回転数ωＭを変化させる。
【００５０】
例えば、第一の制御装置６０は、入力装置６１の入力結果に基づいて舵角比を設定し、この舵角比が得られるように舵角比可変機構２０を制御する。
【００５１】
例えば、ドライバーが可変モードを選択したときには、第一の制御装置６０は、車両速度ＤＳに基づいて舵角比を設定し、この舵角比が得られるように舵角比可変機構２０を制御する。例えば図６に示すように、車両速度ＤＳが小さいときは、舵角比が大きくなるように、比（ωＤ／ωＡ）が大きい値に設定される。車両速度ＤＳが大きいときには、舵角比が小さくなるように、比（ωＤ／ωＡ）が小さい値に設定される。車両速度ＤＳが一定の速度を超えた場合には、比（ωＤ／ωＡ）は一定の値（例えば、１）に固定される。これにより、高速走行時の安定性と低速走行時の俊敏な旋回挙動とが実現される。
【００５２】
ドライバーが固定モードを選択したときには、第一の制御装置６０は、固定モード用の舵角比を設定し、この舵角比が得られるように舵角比可変機構２０を制御する。例えば、図７に示すように、比（ωＤ／ωＡ）が車両速度ＤＳに関係なく常に一定の値となるように、回転数ωＭが制御される。固定モードの舵角比の大きさは、例えば、４０ｍｍ／ｒｅｖ．〜５０ｍｍ／ｒｅｖ．である。これにより、舵角比の変化によって生じる違和感を抑制することができる。
【００５３】
固定モードの舵角比の設定方法は任意である。予めメモリなどの記憶素子に記憶されていた舵角比を固定モードの舵角比として用いてもよい。記憶素子は、複数の電子部品６０ｃのうちの一つとして制御基板６０ｂに搭載することができる。
【００５４】
固定モードの舵角比を入力装置６１にドライバーが入力可能であってもよい。これにより、ドライバーが固定モードの舵角比を自由に設定することができる。舵角比の入力は、例えば、予め設定された複数の舵角比の中から一つの舵角比をドライバーが選択することにより行われるものとすることができる。舵角比は、数値として提示されてもよく、モードとして提示されてもよい。例えば、クイックモード（５０ｍｍ／ｒｅｖ．）とコンフォートモード（４０ｍｍ／ｒｅｖ．）とをドライバーが選択する構成とすれば、舵角比の入力が容易になる。
【００５５】
図１に戻って、第二の制御装置１００には、入力装置６１と、速度センサー６２と、カメラ６３と、が接続されている。ステアリングモードＳＭに関する情報と車両速度ＤＳに関する情報と走行規制物体に関する情報は、第二の制御装置１００に入力される。第二の制御装置１００は、これらの情報に基づいてアシストトルクを設定する。パワーアシスト機構９０は、このアシストトルクが得られるようにアシストモーター９２の駆動電流を変化させる。アシストトルクＴａは駆動電流に比例する。
【００５６】
例えば、第二の制御装置１００は、車両速度ＤＳに基づいてアシストトルクＴａを設定し、このアシストトルクＴａが得られるようにパワーアシスト機構９０を制御する。図８に示すように、第二の制御装置１００は、操舵トルクＴｒの増加にともなってアシストトルクＴａを増加させる。車両速度ＤＳが大きいときにはアシストトルクＴａを大きくし、車両速度ＤＳが小さいときにはアシストトルクＴａを小さくする。
【００５７】
第二の制御装置１００は、固定モードの舵角比に基づいてアシストトルクＴａを設定し、このアシストトルクが得られるようにパワーアシスト機構９０を制御する。第二の制御装置１００は、固定モードの舵角比が大きくなるに従ってアシストトルクＴａを小さくする。
【００５８】
例えば、舵角比が大きいときには、ハンドルが軽く感じられ、キャッチアップ（操舵追従性限界）も早く訪れる。そのため、第二の制御装置１００は、図１０に示すように、アシストモーター９２の駆動電流を小さくし、アシストトルクＴａを小さい値に設定する。舵角比が小さいときには、キャッチアップに余裕ができるが、ハンドルが重く感じられる可能性がある。そのため、第二の制御装置１００は、図９に示すように、アシストモーター９２の駆動電流を大きくし、アシストトルクＴａを大きい値に設定する。
【００５９】
入力装置６１の構成や配置は任意である。ドライバーが運転席に座って容易に入力操作を行うことができる構成および配置であればどのようなものでもよい。例えば、図１１に示すように、ステアリングホイール１１にステアリングモードＳＭを切り替えるための切り替えスイッチを設け、このスイッチを入力装置６１として用いてもよい。切り替えスイッチの位置は、ステアリングホイール１１に限らず、車室内でドライバーが容易に操作できる位置であればよい。また、入力装置６１は、ドライバーが直接手で操作するものに限らず、音声認識などの技術を用いてドライバーが手を用いずに入力を行う構成でもよい。
【００６０】
また、図１２に示すように、カーナビゲーションシステムの表示画面１２０に、ステアリングモードＳＭの切り替えを行うためのアイコン１２１を表示し、アイコン１２１をドライバーがクリックすることによりステアリングモードＳＭの切り替えが行われるようにしてもよい。この場合、カーナビゲーションシステムが入力装置６１となる。
【００６１】
運転状況に応じてステアリングモードＳＭの切り替えが禁止されるようにしてもよい。例えば、車両が走行している最中は、固定モードと可変モードとの切り替えを行うためのドライバーの入力操作が禁止されるようにしてもよい。これにより、走行中の舵角比の変動が抑制され、走行の安定性が高まる。
【００６２】
例えば、図１３は、車両が走行している最中のカーナビゲーションの表示画面１２０を示している。車両が走行している最中は、アイコン１２１は薄く表示され、アイコン１２１をドライバーがクリックしてもステアリングモードＳＭの切り替えを行うことはできない。車両が停止すると、図１２に示したように、アイコン１２１は濃く表示される。アイコン１２１をクリックすれば、ステアリングモードＳＭの切り替えを行うことができる。
【００６３】
固定モードが選択されている場合でも、運転状況に応じて舵角比が自動制御に切り替わるようにしてもよい。例えば、走行の安全を確保するための安全システム（例えば、レーンキープや緊急回避時などの安全システム）が作動しているときには、固定モードで設定された舵角比よりも安全システムで設定された舵角比が優先されるようにしてもよい。これにより、走行の安全性が高まる。
【００６４】
例えば、図１４は、レーンキープモードが作動した状態で車両Ｃが左にカーブする例を示す図である。車両Ｃは、二本の白線１３１で挟まれた走行レーンを走行する。白線１３１の位置は、車両Ｃに搭載されたカメラ６３によって撮影される。カメラ６３は、白線１３１の位置に基づいて走行レーンの位置を検出する。
【００６５】
車両Ｃには、走行レーンの中央部を走行するようにドライバーの運転を支援するレーンキープモードが作動している。レーンキープモードでは、車両Ｃが走行レーンの中央部を通るように目標走行軌跡１３２が設定される。固定モードが選択された後にレーンキープモードが作動すると、固定モードが強制的に解除され、可変モードに切り替わる。車両Ｃでは、走行軌跡１３３が右側にずれないように、左側にステアリングホイールを回転させるときの舵角比が、右側にステアリングホイールを回転させるときの舵角比よりも大きく設定される。
【００６６】
図１５は、車両Ｃの右側にガードレール１３４が存在する例を示す図である。この例では、ガードレール１３４の位置がカメラ６３によって検出される。車両Ｃがガードレール１３４と衝突しないように、車両Ｃでは、左側にステアリングホイールを回転させるときの舵角比が、右側にステアリングホイールを回転させるときの舵角比よりも大きく設定される。
【００６７】
以上のように、本実施形態のステアリング装置１では、ドライバーの選択によって可変モードと固定モードとを切り替えることができる。固定モードを選択することで、舵角比の変化が防止され、違和感の少ない走行が可能となる。また、固定モードでは、アシストトルクＴａが固定モードの舵角比に基づいて設定される。そのため、固定モードに適したアシストトルクを発生させることができる。よって、自然な操作感が実現される。
【００６８】
［第二の実施形態］
図１６は、本発明の第二の実施形態に係るステアリング装置２の概念図である。ステアリング装置２は、ステアリングホイール１１と操舵輪５０（図１参照）とが機械的に切り離されたステアバイワイヤ方式のステアリング装置である。本実施形態において第一の実施形態と共通する構成については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００６９】
ステアリング装置２は、ステアリングホイール１１と、操舵軸１６０と、反力装置１４０と、第三の制御装置１５０と、ラック４０と、転舵アクチュエータ２００と、第一の制御装置１９０と、入力装置６１と、速度センサー６２と、カメラ６３と、操舵角センサー６４と、トルクセンサー６５と、を有する。
【００７０】
ステアリングホイール１１と接続された操舵軸１６０と、操舵輪５０（図１参照）と接続されたラック４０と、は機械的に切り離されている。操舵軸１６０には、ステアリングホイール１１の回転操作（操舵）に対して反力トルクを付与する反力装置１４０が接続されている。反力装置１４０は、減速機と反力制御モーター（いずれも図示略）を有する。反力制御モーターの駆動電流を変化させることにより、反力トルクの大きさが変化する。
【００７１】
ドライバーがステアリングホイール１１を回転操作すると、第三の制御装置１５０は、操舵角センサー６４によって検出された操舵角θ１に基づいて反力トルクを決定する。第三の制御装置１５０は、反力トルクに応じた駆動電流を反力制御モーターに供給する。これにより、操舵軸１６０が反力制御モーターにより駆動され、操舵軸１６０を介してドライバーに適切な反力が付与される。
【００７２】
反力トルクの大きさは任意に設定することができる。例えば、速度センサー６２から供給された車両速度ＤＳに基づいて反力トルクを設定してもよい。第三の制御装置１５０は、ワイヤーハーネス１５５によって反力装置１４０と接続されている。第三の制御装置１５０は、反力装置１４０のハウジングの内部に収容することができる。
【００７３】
転舵アクチュエータ２００は、減速機１７０と、転舵モーター１８０と、を有する。減速機１７０は、ラック４０に取り付けられている。減速機１７０は、転舵モーター１８０の回転運動をラック４０の長軸方向の直線運動に変換する。これにより、操舵輪５０（図１参照）に転舵力が付与される。転舵アクチュエータ２００は、転舵モーター１８０の動力をラック４０に伝達することにより、操舵輪を転舵させる転舵トルクを発生させる。
【００７４】
転舵モーター１８０の駆動は、第一の制御装置１９０によって制御される。第一の制御装置１９０は、転舵モーター１８０の駆動電流を変化させることにより、転舵トルクの大きさを変化させる。転舵モーター１８０と減速機１７０とは一体化されている。第一の制御装置１９０は、ワイヤーハーネス１９５によって転舵モーター１８０と接続されている。第一の制御装置１９０は、減速機１７０のハウジングの内部に収容することができる。
【００７５】
第一の制御装置１９０は、操舵角センサー６４によって検出された操舵角θ１に基づいて、操舵輪の転舵角θ２（図１参照）を設定する。ステアリングホイール１１と操舵輪とが機械的に連結していないため、操舵角θ１と転舵角θ２との比である舵角比は任意に設定することができる。第一の制御装置１９０は、入力装置６１の入力結果（ステアリングモードＳＭ）、速度センサー６２の検出結果（車両速度ＤＳ）、および、カメラ６３の画像から判定される運転状況などに基づいて舵角比を設定し、この舵角比が得られるように転舵アクチュエータ２００を制御する。転舵アクチュエータ２００は、舵角比を変化させる舵角比可変機構として機能する。
【００７６】
本実施形態のステアリング装置２でも、ドライバーの選択によって可変モードと固定モードとを切り替えることができる。固定モードを選択することで、舵角比の変化が防止され、違和感の少ない走行が可能となる。
【００７７】
以上、本発明を実施するための好適な一例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。ステアリング装置を構成する各部材の構成や配置は適宜変更することができる。例えば、第一の実施形態では、パワーアシスト機構９０が同軸アシストタイプの機構として構成されたが、パワーアシスト機構９０の構成はこれに限定されない。パワーアシスト機構９０の構成は、コラムアシストタイプ、ピニオンアシストタイプ、同軸アシストタイプのいずれの構成でもよい。
【００７８】
また、第一の実施形態では、操舵角と操舵トルクが別々のセンサーによって検出されたが、操舵角と操舵トルクが一つのセンサー（トルクアングルセンサー）によって検出されてもよい。また、第一の実施形態では、舵角比可変機構２０と第一の制御装置６０とが一体化されているが、舵角比可変機構２０と第一の制御装置６０とは別体に配置されてもよい。また、第一の実施形態では、パワーアシスト機構９０と第二の制御装置１００とが一体化されているが、パワーアシスト機構９０と第二の制御装置１００とは別体に配置されてもよい。
【００７９】
また、第一の実施形態では、第一の制御装置６０と第二の制御装置１００とが別体に設けられているが、第一の制御装置６０と第二の制御装置１００は一体に設けられてもよい。また、第一の制御装置６０と第二の制御装置１００のいずれか一方が第一の制御装置６０と第二の制御装置１００の双方の機能を発揮してもよい。また、第二の実施形態では、第一の制御装置１９０と第三の制御装置１５０とが別体に設けられているが、第一の制御装置１９０と第三の制御装置１５０は一体に設けられてもよい。また、第一の制御装置１９０と第三の制御装置１５０のいずれか一方が第一の制御装置１９０と第三の制御装置１５０の双方の機能を発揮してもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１，２  ステアリング装置
１１  ステアリングホイール
２０  舵角比可変機構
５０  操舵輪
６０，１９０  第一の制御装置
６１  入力装置
９０  パワーアシスト機構
１００  第二の制御装置
２００  転舵アクチュエータ
Ｃ  車両
Ｔａ  アシストトルク
θ１  操舵角
θ２  転舵角
【図１】
2016159782.tif 000003
【図２】
2016159782.tif 000004
【図３】
2016159782.tif 000005
【図４】
2016159782.tif 000006
【図５】
2016159782.tif 000007
【図６】
2016159782.tif 000008
【図７】
2016159782.tif 000009
【図８】
2016159782.tif 000010
【図９】
2016159782.tif 000011
【図１０】
2016159782.tif 000012
【図１１】
2016159782.tif 000013
【図１２】
2016159782.tif 000014
【図１３】
2016159782.tif 000015
【図１４】
2016159782.tif 000016
【図１５】
2016159782.tif 000017
【図１６】
2016159782.tif 000018