本發(fā)明涉及在為了操控方向而被操作的轉向操縱部件與轉向機構未機械性地耦合的狀態(tài)下，通過轉向馬達來驅動轉向機構的車輛用轉向操縱裝置。

背景技術：

提出有一種不進行作為轉向操縱部件的方向盤與轉向機構的機械性地耦合，而是將根據(jù)方向盤的操作而被控制的轉向馬達的驅動力傳遞至轉向機構的轉向線控系統(tǒng)。這樣的轉向線控系統(tǒng)具備用于對方向盤施加反作用力的反作用力馬達。方向盤與輸入軸連結，反作用力馬達與輸出軸連結。輸入軸與輸出軸通過扭桿以能夠相對旋轉的方式連結。例如參照日本特開2006-240399號公報。

在上述的轉向線控系統(tǒng)中，考慮設定輸出軸的旋轉角的目標值即目標旋轉角，并以輸出軸的旋轉角等于目標旋轉角的方式控制反作用力馬達。而且，考慮在轉向輪的轉向角達到了轉向角極限值時，以通過將輸出軸的目標旋轉角暫時固定，從而不使方向盤繼續(xù)旋轉的方式，來控制反作用力馬達。然而，即使將輸出軸的目標旋轉角暫時固定，由于扭桿因轉向操縱扭矩而扭轉，所以方向盤還是會旋轉。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的之一在于提供一種在轉向輪的轉向角達到轉向角極限值時，能夠抑制轉向操縱部件旋轉的車輛用轉向操縱裝置。

作為本發(fā)明的一實施方式的車輛用轉向操縱裝置在為了操控方向而被操作的轉向操縱部件與用于使轉向輪轉向的轉向機構未機械性地耦合的狀態(tài)下，通過轉向馬達來驅動上述轉向機構。

該車輛用轉向操縱裝置包括：

輸入軸，與轉向操縱部件連結；

扭桿，該扭桿的一端與上述輸入軸連結；

輸出軸，與上述扭桿的另一端連結；

反作用力馬達，與上述輸出軸連結，用于對上述轉向操縱部件施加反作用力；

扭矩檢測器，檢測對上述轉向操縱部件施加的轉向操縱扭矩；以及

反作用力馬達控制器，設定上述輸出軸的目標旋轉角，控制上述反作用力馬達，以便上述輸出軸的旋轉角等于上述目標旋轉角。

上述反作用力馬達控制器包含目標旋轉角設定器，該目標旋轉角設定器在上述轉向輪的轉向角達到轉向角極限值，并且對上述轉向操縱部件施加有比達到上述轉向角極限值的時刻的轉向操縱扭矩大的轉向操縱扭矩時，對于與上述轉向角極限值對應的上述輸出軸的旋轉角，將上述輸出軸的目標旋轉角向與上述輸出軸的中立位置側接近的位置設定與由上述扭矩檢測器檢測的轉向操縱扭矩相應的旋轉角的量。

若在轉向角達到了轉向角極限值之后，若對轉向操縱部件施加比達到轉向角極限值的時刻的轉向操縱扭矩大的轉向操縱扭矩，則轉向操縱部件使輸出軸向與輸出軸的中立位置側相反方向旋轉與轉向操縱扭矩相應的扭桿的扭轉角度的量。在上述實施方式的車輛用轉向操縱裝置中，對于與轉向角極限值對應的輸出軸的旋轉角，將輸出軸的目標旋轉角向與輸出軸的中立位置側接近的位置設定與轉向操縱扭矩相應的旋轉角的量。由此，輸出軸向與轉向輸出軸的中立位置側接近的位置旋轉與操縱扭矩相應的旋轉角的量。其結果，能夠抑制轉向操縱部件旋轉。

附圖說明

通過以下參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行的詳細描述，本發(fā)明前述的和其它的特點和優(yōu)點得以進一步明確。其中，相似的附圖標記表示相似的要素。

圖1是用于對本發(fā)明的一實施方式的車輛用轉向操縱裝置的構成進行說明的圖。

圖2是表示ecu的電氣構成的框圖。

圖3是用于對轉向馬達的構成進行說明的圖。

圖4是表示轉向馬達控制部的構成例的框圖。

圖5是表示反作用力馬達控制部的構成例的框圖。

圖6是用于對反作用力側目標轉向操縱角設定部的動作進行說明的流程圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。

圖1是用于對本發(fā)明的一實施方式的車輛用轉向操縱裝置的構成進行說明的圖，示出轉向線控系統(tǒng)的構成。

該車輛用轉向操縱裝置1具備：作為駕駛員為了操控方向而操作的轉向操縱部件的方向盤2；根據(jù)方向盤2的旋轉操作而被驅動的轉向馬達3；以及將轉向馬達3的驅動力傳遞至轉向輪5的轉向器4。在方向盤2與包含轉向馬達3等的轉向機構6之間，沒有像將對方向盤2施加的操作扭矩機械地傳遞至轉向機構6的機械性地耦合，而通過根據(jù)方向盤2的操作量(轉向操縱角或者轉向操縱扭矩)來驅動控制轉向馬達3，來使轉向輪5轉向。

轉向馬達3由無刷馬達等電動馬達構成。在本實施方式中，轉向馬達3由無刷馬達構成。在轉向馬達3設置有用于檢測轉向馬達3的轉子的旋轉角的解析器等旋轉角傳感器21。

轉向器4具有將轉向馬達3的輸出軸的旋轉運動轉換成轉向拉桿7的直線運動(車輛左右方向的直線運動)的運動轉換機構。轉向拉桿7的動作經(jīng)由拉桿8以及轉向節(jié)臂9傳遞至轉向輪5，轉向輪5的轉向角發(fā)生變化。即，轉向機構6由轉向馬達3、轉向器4、轉向拉桿7、拉桿8以及轉向節(jié)臂9構成。轉向器4能夠使用公知的部件，只要能夠將轉向馬達3的動作以使轉向角發(fā)生變化的方式傳遞至轉向輪5則其構成并不被限定。

在本實施方式中，若轉向馬達3向正轉方向旋轉，則轉向輪5的轉向角向使車輛向右方換向的方向(右轉向方向)變化，若轉向馬達3向反轉方向旋轉，則轉向輪5的轉向角向使車輛向左方換向的方向(左轉向方向)變化。

方向盤2與以能夠旋轉的方式支承于車體側的旋轉軸10連結。在該旋轉軸10設置有產(chǎn)生作用于方向盤2的反作用力扭矩(操作反作用力)的反作用力馬達19。

旋轉軸10包含：與方向盤2連結的輸入軸11；經(jīng)由減速機20與反作用力馬達19連結的輸出軸12；以及將輸入軸11和輸出軸12連結的扭桿13。反作用力馬達19由無刷馬達等電動馬達構成。在本實施方式中，反作用力馬達19由無刷馬達構成。在反作用力馬達19設置有用于檢測反作用力馬達19的轉子的旋轉角(轉子角)的解析器等旋轉角傳感器22。

在旋轉軸10的周圍設置有用于檢測由駕駛員對方向盤2施加的轉向操縱扭矩th的扭矩傳感器16。在本實施方式中，對由扭矩傳感器16檢測的轉向操縱扭矩t而言，將用于朝向右方的轉向操縱的扭矩檢測為正值，將用于朝向左方的轉向操縱的扭矩檢測為負值，其絕對值越大，則轉向操縱扭矩的大小越大。

在轉向器4的附近具備用于檢測轉向輪5的轉向角δ的轉向角傳感器17。轉向角傳感器17例如由檢測與轉向角δ對應的轉向拉桿7的動作量的電位計構成。

在車輛上還設置有用于檢測車速v的車速傳感器14、用于檢測橫擺率yr的橫擺率傳感器15等。

扭矩傳感器16、轉向角傳感器17、車速傳感器14、橫擺率傳感器15以及旋轉角傳感器21、22分別與ecu(electroniccontrolunit：電子控制單元)30連接。ecu30對轉向馬達3以及反作用力馬達19進行控制。

圖2是表示ecu30的電氣構成的框圖。

ecu30具備：微型計算機31；被微型計算機31控制并對轉向馬達3供給電力的驅動電路(逆變器電路)32；對流向轉向馬達3的馬達電流進行檢測的電流檢測部33；被微型計算機31控制并對反作用力馬達19供給電力的驅動電路(逆變器電路)34；以及對流向反作用力馬達19的馬達電流進行檢測的電流檢測部35。

微型計算機31具備cpu以及存儲器(rom、ram、非易失性存儲器等)，通過執(zhí)行規(guī)定的程序，由此作為多個功能處理部來發(fā)揮作用。該多個功能處理部包括用于控制轉向馬達3的轉向馬達控制部40、以及用于控制反作用力馬達19的反作用力馬達控制部70。

轉向馬達控制部40基于由反作用力馬達控制部70提供的輸出軸角θh、由車速傳感器14檢測的車速v、由扭矩傳感器16檢測的轉向操縱扭矩th、由橫擺率傳感器15檢測的橫擺率yr、由轉向角傳感器17檢測的轉向角δ、旋轉角傳感器21的輸出信號以及由電流檢測部33檢測的電流，來控制驅動電路32。輸出軸角θh是輸出軸12的旋轉角。由此，轉向馬達控制部40實現(xiàn)與轉向操縱狀態(tài)相應的轉向控制。

反作用力馬達控制部70基于由轉向馬達控制部40提供的轉向側目標轉向操縱角θht*、由轉向角傳感器17檢測的轉向角δ、旋轉角傳感器22的輸出信號以及由電流檢測部35檢測的電流，來控制驅動電路34。由此，反作用力馬達控制部70實現(xiàn)與轉向操縱狀態(tài)相應的反作用力控制。

轉向馬達3例如是三相無刷馬達，如圖3所示，具備作為磁場的轉子100、以及包含u相、v相及w相的定子繞組線101、102、103的定子105。轉向馬達3可以是在轉子的外部對置配置了定子的內轉子型的馬達，也可以是在筒狀的轉子的內部對置配置了定子的外轉子型的馬達。

沿各相的定子繞組線101、102、103的方向取u軸、v軸以及w軸的三相固定坐標(uvw坐標系)被定義。另外，沿轉子100的磁極方向取d軸(磁極軸)，沿在轉子100的旋轉平面內與d軸呈直角的方向取q軸(扭矩軸)的二相旋轉坐標系(dq坐標系。實際旋轉坐標系)被定義。dq坐標系是與轉子100一起旋轉的旋轉坐標系。在dq坐標系中，由于只有q軸電流有助于轉子100的扭矩產(chǎn)生，所以將d軸電流設為零，根據(jù)所希望的扭矩來控制q軸電流即可。轉子100的旋轉角(轉子角(電氣角))θ-s是d軸相對于u軸的旋轉角。dq坐標系是依據(jù)轉子角θ-s的實際旋轉坐標系。通過使用該轉子角θ-s，能夠進行uvw坐標系與dq坐標系之間的坐標轉換。

反作用力馬達19例如由三相無刷馬達構成，具有與轉向馬達3相同的構造。

圖4是表示轉向馬達控制部40的構成例的框圖。

轉向馬達控制部40包含角速度運算部41、轉向側目標轉向操縱角設定部42、目標轉向角設定部43、角度偏差運算部44、比例積分(pi)控制部45、角速度偏差運算部46、pi控制部47、電流偏差運算部48、pi控制部49、dq/uvw轉換部50、pwm(pulsewidthmodulation：脈沖寬度調制)控制部51、uvw/dq轉換部52、以及旋轉角運算部53。

轉向側目標轉向操縱角設定部42基于由反作用力馬達控制部70內的輸出軸角運算部83(參照圖5)運算的輸出軸角θh(輸出軸12的旋轉角)、由車速傳感器14檢測的車速v、由扭矩傳感器16檢測的轉向操縱扭矩th以及由橫擺率傳感器15檢測的橫擺率yr，來運算方向盤2的旋轉角(轉向操縱角)的目標值即轉向側目標轉向操縱角θht*。即，目標轉向操縱角設定部42基于表示轉向操縱狀態(tài)的檢測值(轉向操縱狀態(tài)檢測值)，來設定轉向側目標轉向操縱角θht*。

目標轉向角設定部43基于由轉向側目標轉向操縱角設定部42設定的轉向側目標轉向操縱角θht*，來設定轉向角的目標值即目標轉向角δ*。由目標轉向角設定部43設定的目標轉向角δ*被提供給角度偏差運算部44。角度偏差運算部44運算由目標轉向角設定部43設定的目標轉向角δ*與由轉向角傳感器17檢測的轉向角δ的偏差δδ(＝δ*－δ)。

pi控制部45通過進行針對由角度偏差運算部44運算的角度偏差δδ的pi運算，來運算轉向角速度的目標值即目標轉向角速度ωt*。由pi控制部45運算的目標轉向角速度ωt*被提供給角速度偏差運算部46。

角速度運算部41通過對由轉向角傳感器17檢測的轉向角δ進行時間微分，來運算轉向角δ的角速度(轉向角速度)ωt。由角速度運算部41運算的轉向角速度ωt被提供給角速度偏差運算部46。

角速度偏差運算部46運算由pi控制部45運算的目標轉向角速度ωt*與由角速度運算部41運算的轉向角速度ωt的偏差δωt(＝ωt*－ωt)。

pi控制部47通過進行針對由角速度偏差運算部46運算的角速度偏差δωt的pi運算，來運算應流向dq坐標系的坐標軸的電流的目標值即目標電流。具體而言，pi控制部47運算目標d軸電流id*以及目標q軸電流iq*(以下，在對它們進行統(tǒng)稱時稱為目標二相電流idq*)。進一步具體而言，pi控制部47一方面將目標q軸電流iq*運算作為有效值，另一方面將目標d軸電流id*設為零。由pi控制部47運算的目標二相電流idq*被提供給電流偏差運算部48。

旋轉角運算部53基于旋轉角傳感器21的輸出信號，來運算轉向馬達3的轉子的旋轉角(電氣角。以下，稱為轉子角θs)。

電流檢測部33檢測轉向馬達3的u相電流iu、v相電流iv以及w相電流iw(以下，在對它們進行統(tǒng)稱時稱為三相檢測電流iuvw)。由電流檢測部33檢測出的三相檢測電流iuvw被提供給uvw/dq轉換部52。

uvw/dq轉換部52將由電流檢測部33檢測的uvw坐標系的三相檢測電流iuvw(u相電流iu、v相電流iv以及w相電流iw)轉換成dq坐標系的二相檢測電流id以及iq(以下在統(tǒng)稱時稱為二相檢測電流idq)。將它們提供給電流偏差運算部48。在uvw/dq轉換部52中的坐標轉換中使用由旋轉角運算部53運算出的轉子角θs。

電流偏差運算部48運算由pi控制部47運算的目標二相電流idq*與由uvw/dq轉換部52提供的二相檢測電流idq的偏差。更具體而言，電流偏差運算部48運算d軸檢測電流id相對于目標d軸電流id*的偏差以及q軸檢測電流iq相對于目標q軸電流iq*的偏差。上述偏差被提供給pi控制部49。

pi控制部49通過進行針對由電流偏差運算部48運算的電流偏差的pi運算，來生成應施加給轉向馬達3的目標二相電壓vdq*(目標d軸電壓vd*以及目標q軸電壓vq*)。該目標二相電壓vdq*被提供給dq/uvw轉換部50。

dq/uvw轉換部50將目標二相電壓vdq*轉換成目標三相電壓vuvw*。在該坐標轉換中使用由旋轉角運算部53運算出的轉子角θs。目標三相電壓vuvw*由目標u相電壓vu*、目標v相電壓vv*以及目標w相電壓vw*構成。該目標三相電壓vuvw*被提供給pwm控制部51。

pwm控制部51生成分別與目標u相電壓vu*、目標v相電壓vv*以及目標w相電壓vw*對應的功能的u相pwm控制信號、v相pwm控制信號以及w相pwm控制信號，并供給至驅動電路32。

驅動電路32由與u相、v相以及w相對應的三相逆變器電路構成。構成該逆變器電路的功率元件被由pwm控制部51提供的pwm控制信號控制，從而將與目標三相電壓vuvw*相當?shù)碾妷菏┘咏o轉向馬達3的各相的定子繞組線101、102、103。

角度偏差運算部44以及pi控制部45構成角度反饋控制器。通過該角度反饋控制器的動作，以使轉向輪5的轉向角δ與由目標轉向角設定部43設定的目標轉向角δ*接近的方式對其進行控制。另外，角速度偏差運算部46以及pi控制部47構成角速度反饋控制器。通過該角速度反饋控制器的動作，以使轉向角速度ωt與由pi控制部45運算的目標轉向角速度ωt*接近的方式對其進行控制。另外，電流偏差運算部48以及pi控制部49構成電流反饋控制器。通過該電流反饋控制器的動作，以使流入轉向馬達3的馬達電流與由pi控制部47運算的目標二相電流idq*接近的方式對其進行控制。

圖5是表示反作用力馬達控制部70的構成例的框圖。

反作用力馬達控制部70包含反作用力側目標轉向操縱角設定部71、角度偏差運算部72、pi控制部73、角速度偏差運算部75、pi控制部76、電流偏差運算部77、pi控制部78、dq/uvw轉換部79、pwm控制部80、uvw/dq轉換部81、旋轉角運算部82、輸出軸角運算部83、以及角速度運算部84。

反作用力側目標轉向操縱角設定部71基于由轉向馬達控制部40內的轉向側目標轉向操縱角設定部42設定的轉向側目標轉向操縱角θht*、由扭矩傳感器16檢測的轉向操縱扭矩th、以及由轉向角傳感器17檢測的轉向角δ，來設定輸出軸12的旋轉角的目標值即反作用力側目標轉向操縱角θhr*。反作用力側目標轉向操縱角設定部71在通常時將由轉向側目標轉向操縱角設定部42設定的轉向側目標轉向操縱角θht*設定為反作用力側目標轉向操縱角θhr*。有關反作用力側目標轉向操縱角設定部71的動作的詳細內容如后所述。

旋轉角運算部82基于旋轉角傳感器22的輸出信號，來運算反作用力馬達19的轉子的電氣角θr以及機械角θm。輸出軸角運算部83通過反作用力馬達19的轉子的機械角θm除以減速機20的減速比，來運算輸出軸角θh。在本實施方式中，輸出軸角運算部83運算距離輸出軸12的中立位置(基準位置)的輸出軸12的正反兩個方向的旋轉量(旋轉角)，將從中立位置朝向右方的旋轉量例如輸出為正值，將從中立位置朝向左方的旋轉量例如輸出為負值。

角度偏差運算部72運算由反作用力側目標轉向操縱角設定部71設定的反作用力側目標轉向操縱角θhr*與由輸出軸角運算部83運算的輸出軸角θh的偏差δθh(＝θhr*－θh)。

pi控制部73通過進行針對由角度偏差運算部72運算的角度偏差δθh的pi運算，來運算輸出軸角速度的目標值即目標輸出軸角速度ωh*。由pi控制部73運算的目標輸出軸角速度ωh*被提供給角速度偏差運算部75。

角速度運算部84通過對由輸出軸角運算部83運算的輸出軸角θh進行時間微分，來運算輸出軸角θh的角速度(輸出軸角速度)ωh。由角速度運算部84運算的輸出軸角速度ωh被提供給角速度偏差運算部75。

角速度偏差運算部75運算由pi控制部73運算的目標輸出軸角速度ωh*與由角速度運算部84運算的輸出軸角速度ωh的偏差δωh(＝ωh*－ωh)。

pi控制部76通過進行針對由角速度偏差運算部75運算的角速度偏差δωh的pi運算，來運算應流向dq坐標系的坐標軸的電流的目標值即目標電流。具體而言，pi控制部76運算目標d軸電流id*以及目標q軸電流iq*(以下，在對它們進行統(tǒng)稱時稱為目標二相電流idq*)。進一步具體而言，pi控制部76一方面將目標q軸電流iq*運算作為有效值，另一方面將目標d軸電流id*設為零。由pi控制部76運算的目標二相電流idq*被提供給電流偏差運算部77。

電流檢測部35檢測反作用力馬達19的u相電流iu、v相電流iv以及w相電流iw(以下，在對它們進行統(tǒng)稱時稱為三相檢測電流iuvw)。由電流檢測部35檢測出的三相檢測電流iuvw被提供給uvw/dq轉換部81。

uvw/dq轉換部81將由電流檢測部35檢測的uvw坐標系的三相檢測電流iuvw(u相電流iu、v相電流iv以及w相電流iw)轉換成dq坐標系的二相檢測電流id以及iq(以下在統(tǒng)稱時稱為二相檢測電流idq)。它們被提供給電流偏差運算部77。在uvw/dq轉換部81中的坐標轉換中使用由旋轉角運算部82運算出的電氣角θr。

電流偏差運算部77運算從pi控制部76輸出的目標二相電流idq*與由uvw/dq轉換部81提供的二相檢測電流idq的偏差。更具體而言，電流偏差運算部77運算d軸檢測電流id相對于目標d軸電流id*的偏差以及q軸檢測電流iq相對于目標q軸電流iq*的偏差。這些偏差被提供給pi控制部78。

pi控制部78通過進行針對由電流偏差運算部77運算的電流偏差的pi運算，來生成應施加給反作用力馬達19的目標二相電壓vdq*(目標d軸電壓vd*以及目標q軸電壓vq*)。該目標二相電壓vdq*被提供給dq/uvw轉換部79。

dq/uvw轉換部79將目標二相電壓vdq*轉換成目標三相電壓vuvw*。在該坐標轉換中使用由旋轉角運算部82運算出的電氣角θr。目標三相電壓vuvw*由目標u相電壓vu*、目標v相電壓vv*以及目標w相電壓vw*構成。該目標三相電壓vuvw*被提供給pwm控制部80。

pwm控制部80生成分別與目標u相電壓vu*、目標v相電壓vv*以及目標w相電壓vw*對應的功能的u相pwm控制信號、v相pwm控制信號以及w相pwm控制信號，并供給至驅動電路34。

驅動電路34由與u相、v相以及w相對應的三相逆變器電路構成。構成該逆變器電路的功率元件被由pwm控制部80提供的pwm控制信號控制，從而將與目標三相電壓vuvw*相當?shù)碾妷菏┘咏o反作用力馬達19的各相的定子繞組線。

角度偏差運算部72以及pi控制部73構成角度反饋控制器。通過該角度反饋控制器的動作，以使輸出軸角θh接近由反作用力側目標轉向操縱角設定部71設定的反作用力側目標轉向操縱角θh*的方式對其進行控制。另外，角速度偏差運算部75以及pi控制部76構成角速度反饋控制器。通過該角速度反饋控制器的動作，以使輸出軸角速度ωh接近由pi控制部73運算的目標輸出軸角速度ωh*的方式對其進行控制。另外，電流偏差運算部77以及pi控制部78構成電流反饋控制器。通過該電流反饋控制器的動作，以使流入反作用力馬達19的馬達電流接近從pi控制部76輸出的目標二相電流idq*的方式對其進行控制。

圖6是用于對反作用力側目標轉向操縱角設定部71的動作進行說明的流程圖。

反作用力側目標轉向操縱角設定部71獲取由轉向角傳感器17檢測的轉向角δ(步驟s1)。而且，反作用力側目標轉向操縱角設定部71判別轉向角δ是否達到了轉向角極限值(步驟s2)。轉向角極限值有右轉向方向的極限值δrend(δrend＞0)和左轉向方向的極限值δlend(δlend＜0)。在轉向角δ為δrend以上時或者轉向角δ為δlend以下時，判定為反作用力側目標轉向操縱角設定部71達到了轉向角極限值。

在轉向角δ未達到轉向角極限值的情況下(步驟s2：否)，反作用力側目標轉向操縱角設定部71獲取由轉向側目標轉向操縱角設定部42設定的轉向側目標轉向操縱角θht*，并設定為反作用力側目標轉向操縱角θhr*(步驟s3)。此時，轉向側目標轉向操縱角θht*直接作為反作用力側目標轉向操縱角θhr*被提供給角度偏差運算部72。而且，反作用力側目標轉向操縱角設定部71返回到步驟s1。

在上述步驟s2中，判別為轉向角δ達到了轉向角極限值的情況下(步驟s2：是)，反作用力側目標轉向操縱角設定部71移至步驟s4。在步驟s4中，反作用力側目標轉向操縱角設定部71獲取由輸出軸角運算部83運算的輸出軸角θh、由扭矩傳感器16檢測的轉向操縱扭矩th以及由轉向側目標轉向操縱角設定部42設定的轉向側目標轉向操縱角θht*。而且，反作用力側目標轉向操縱角設定部71將獲取到的輸出軸角θh、轉向操縱扭矩th以及轉向側目標轉向操縱角θht*分別作為轉向角極限值下的輸出軸角θhend、轉向操縱扭矩thend以及轉向側目標轉向操縱角θht*end存儲至存儲器(圖示略)。

接下來，反作用力側目標轉向操縱角設定部71基于下式(1)，運算與轉向操縱扭矩th相應的扭桿13的扭轉角θtb(步驟s5)。

θtb＝(th－thend)÷ktb…(1)

在上述式(1)中，thend是在步驟s4中被存儲在存儲器的轉向角極限值下的轉向操縱扭矩。另外，ktb[n·mm/deg]是扭桿13的彈簧常量。另外，th是轉向操縱扭矩。在從步驟s4移至步驟s5的情況下，th是在步驟s4中獲取到的轉向操縱扭矩th，如后所述，在從步驟s9移至步驟s5的情況下，th是在步驟s8中獲取到的轉向操縱扭矩th。

接下來，反作用力側目標轉向操縱角設定部71基于下式(2)，來運算反作用力側目標轉向操縱角θhr*(步驟s6)。而且，運算出的反作用力側目標轉向操縱角θhr*被提供給角度偏差運算部72。

θhr*＝θhend－θtb…(2)

在上述式(1)中，θhend是在步驟s4中被存儲在存儲器的轉向角極限值下的輸出軸角。

接下來，反作用力側目標轉向操縱角設定部71控制轉向側目標轉向操縱角設定部42(步驟s7)，以便將轉向側目標轉向操縱角θht*固定為在步驟s4中被存儲在存儲器的轉向角極限值下的轉向側目標轉向操縱角θhtend*。

之后，反作用力側目標轉向操縱角設定部71獲取由輸出軸角運算部83運算的輸出軸角θh以及由扭矩傳感器16檢測的轉向操縱扭矩th(步驟s8)。

而且，反作用力側目標轉向操縱角設定部71判別輸出軸角θh的絕對值|θh|是否比在步驟s4中被存儲在存儲器的轉向角極限值下的輸出軸角θhend的絕對值|θhend|小(步驟s9)。在|θh|為|θhend|以上的情況下(在步驟s9為否)，反作用力側目標轉向操縱角設定部71判別為轉向角達到轉向角極限值的狀態(tài)被維持，并返回到步驟s5。由此，再次執(zhí)行步驟s5～s9的處理。

在上述步驟s9中，在判別為|θh|比|θhend|小的情況下(在步驟s9為是)，反作用力側目標轉向操縱角設定部71判別為轉向角達到轉向角極限值的狀態(tài)已被解除，并移至步驟s10。在步驟s10中，反作用力側目標轉向操縱角設定部71解除用于將轉向側目標轉向操縱角θht*固定于轉向角極限值下的轉向側目標轉向操縱角θhtend*的控制。而且，反作用力側目標轉向操縱角設定部71返回到步驟s1。

在上述實施方式中，若轉向角δ達到轉向角極限值，則反作用力側目標轉向操縱角設定部71獲取輸出軸角θh、轉向操縱扭矩th以及轉向側目標轉向操縱角θht*。而且，反作用力側目標轉向操縱角設定部71將獲取到的輸出軸角θh、轉向操縱扭矩th以及轉向側目標轉向操縱角θht*分別作為轉向角極限值下的輸出軸角θhend、轉向操縱扭矩thend以及轉向側目標轉向操縱角θht*end存儲在存儲器(參照s2、s4)。

之后，反作用力側目標轉向操縱角設定部71基于上述式(1)，運算與轉向操縱扭矩th相應的扭桿13的扭轉角θtb(參照s5)。在從步驟s4移至步驟s5的情況下，θtb＝0。在從步驟s9移至步驟s5的情況下，若操作方向盤2被增加偏轉操作，則扭桿13的扭轉角θtb成為零以外的值。之后，反作用力側目標轉向操縱角設定部71基于上述式(2)，來運算反作用力側目標轉向操縱角θhr*(參照s6)。

像從步驟s4移至步驟s5的情況下那樣，在與轉向操縱扭矩th相應的扭桿13的扭轉角θtb為零的情況下，將反作用力側目標轉向操縱角θhr*設定為轉向角極限值下的輸出軸角θhend。

另一方面，在與轉向操縱扭矩th相應的扭桿13的扭轉角θtb是零以外的值的情況下，反作用力側目標轉向操縱角θhr*相對于轉向角極限值下的輸出軸角θhend，向與輸出軸12的中立位置側接近設定與轉向操縱扭矩th相應的扭桿13的扭轉角的絕對值|θtb|的量。由此，能夠抑制方向盤2旋轉。對其理由進行說明。

若即使在達到轉向角極限值之后操作方向盤2還被增加偏轉操作，則方向盤2欲相對于輸出軸12向與輸出軸12的中立位置側相反方向旋轉與轉向操縱扭矩th相應的扭桿13的扭轉角的絕對值|θtb|的量。另一方面，通過像上述那樣設定反作用力側目標轉向操縱角θhr*，輸出軸12欲旋轉到向輸出軸12的中立位置側接近與轉向操縱扭矩th相應的扭桿13的扭轉角的絕對值|θtb|的量的位置。其結果，能夠抑制方向盤2旋轉。

以上，對本發(fā)明的一實施方式進行了說明，但本發(fā)明也能夠以另一其它方式來實施。例如，在上述實施方式中，轉向側目標轉向操縱角設定部42基于車速v、轉向操縱扭矩th、橫擺率yr以及輸出軸角θh，來設定轉向側目標轉向操縱角θht*。但是，轉向側目標轉向操縱角設定部42至少使用輸出軸角θh或者轉向操縱扭矩th，來設定轉向側目標轉向操縱角θht*即可。

另外，在上述實施方式中，通過轉向角傳感器17檢測轉向角δ，但也可以基于用于檢測轉向馬達3的旋轉角的旋轉角傳感器21的輸出信號，來運算轉向角δ。

另外，在圖6的步驟s9中，判別輸出軸角θh的絕對值|θh|是否比轉向角極限值下的輸出軸角θhend的絕對值|θhend|小，但也可以判別轉向操縱扭矩th的絕對值|th|是否比轉向角極限值下的轉向操縱扭矩thend的絕對值|thend|小。此時，反作用力側目標轉向操縱角設定部71在|th|比|thend|小時，移至步驟s10即可。

另外，在上述實施方式中，為在方向盤2與轉向機構6之間，未設置用于將對方向盤2施加的操作扭矩機械地傳遞至轉向機構6的機構的構成，但也可以在它們之間設置能夠切換耦合、非耦合的機構，例如離合器(電磁離合器)。例如，也可以對轉向機構6設置齒條-小齒輪式減速機構，通過離合器以能夠耦合、非耦合的方式連結該小齒輪的旋轉軸與方向盤2的旋轉軸。