车辆转向系统的仿真控制方法和装置

技术领域

本申请涉及车辆仿真控制技术领域，尤其涉及一种车辆转向系统的仿真控制方法和装置。

背景技术

车辆的车轮转角是由车辆的转向系统控制的。为了能够精准控制车辆转向或者确定车辆转向性能，经常需要对车辆进行转向仿真。

目前，车辆转向仿真都是在整车仿真模型的基础上进行特定工况需求下的转向仿真。由于该种仿真方式是在整车仿真模型中固化了特定的仿真逻辑，从而基于该整车仿真模型只能满足一种固定的车辆转向仿真需求，无法实现不同种车辆转向仿真需求。

发明内容

本申请提供了一种车辆转向系统的仿真控制方法和装置，能够根据用户需求进行不同模式的车辆转向仿真。

一方面，本申请提供了一种车辆转向系统的仿真控制方法，包括：

确定用户为仿真出的转向系统模型选择的目标转向驱动模式，所述转向系统模型配置有多种转向驱动模式，不同转向驱动模式驱动车轮转向的驱动方式不同，目标转向驱动模式属于所述多种转向驱动模式；

基于所述目标转向驱动模式，确定所述转向系统模型中执行转向驱动的目标驱动部件，所述目标驱动部件为所述转向系统模型中仿真出的转向节或者是转向液压缸；

按照所述目标转向驱动模式对应的驱动方式，控制所述目标驱动部件执行用于驱动车轮转向的驱动动作，得到所述转向系统模型的转向仿真结果。

在一种可能的实现方式中，在控制所述目标驱动部件执行用于驱动车轮转向的驱动动作之前，还包括：

确定用户为所述目标转向驱动模式选择的目标仿真方式，其中，每种转向驱动模式关联有多种仿真方式，且所述转向驱动模式下的不同仿真方式对应不同的仿真控制逻辑，所述目标仿真方式属于所述目标转向驱动模式关联的仿真方式；

所述按照所述目标转向驱动模式对应的驱动方式，控制所述目标驱动部件执行用于驱动车轮转向的驱动动作，包括：

按照所述目标转向驱动模式的驱动方式以及所述目标转向驱动模式在所述目标仿真方式下的仿真控制逻辑，控制所述目标驱动部件执行用于驱动车轮转向的驱动动作。

在又一种可能的实现方式中，每种转向驱动模式关联有自动仿真方式和外部控制仿真方式；

其中，所述转向驱动模式下的自动仿真方式关联有自动仿真逻辑，所述自动仿真逻辑中定义了所述转向驱动模式对应的仿真触发时刻以及所述转向驱动模式下用于执行转向驱动的驱动部件所需仿真出的目标动作值；

所述转向驱动模式下的外部控制仿真方式关联有外部控制仿真逻辑，所述外部控制仿真逻辑中定义了所述转向驱动模式对应的驱动部件执行的驱动动作与外部输入的期望动作值之间的逻辑关系。

在又一种可能的实现方式中，所述按照所述目标转向驱动模式的驱动方式以及所述目标转向驱动模式在所述目标仿真方式下的仿真控制逻辑，控制所述目标驱动部件执行用于驱动车轮转向的驱动动作，包括：

如果所述目标转向驱动模式的目标仿真方式为自动仿真方式，在达到所述仿真触发时刻时，按照所述目标转向驱动模式的驱动方式和目标动作值，控制所述目标驱动部件执行用于驱动车轮转向的驱动动作，以使得所述目标驱动部件执行的驱动动作的动作值达到所述目标动作值；

如果所述目标转向驱动模式的目标仿真方式为外部控制仿真方式，获得输入的目标期望动作值，按照所述目标转向驱动模式的驱动方式、所述目标期望动作值以及所述目标转向驱动模式下的外部仿真控制逻辑，控制所述目标驱动部件执行用于驱动车轮转向的驱动动作。

在又一种可能的实现方式中，所述转向系统模型配置有第一转向驱动模式、第二转向驱动模式和第三转向驱动模式中的至少两种；

所述基于所述目标转向驱动模式，确定所述转向系统模型中执行转向驱动的目标驱动部件，包括：

如果所述目标转向驱动模式为第一转向驱动模式，确定所述转向系统模型中执行转向驱动的目标驱动部件为转向节；

如果所述目标转向驱动模式为第二转向驱动模式或者第三转向驱动模式，确定所述转向系统模型中执行转向驱动的目标驱动部件为转向液压缸；

所述按照所述目标转向驱动模式的驱动方式，控制所述目标驱动部件执行用于驱动车轮转向的驱动动作，包括：

如果所述目标转向驱动模式为第一转向驱动模式，控制所述转向节绕所述转向系统模型中仿真出的主销旋转，以通过所述转向节旋转驱动仿真出的车轮转向；

如果所述目标转向驱动模式为第二转向驱动模式，控制所述转向液压缸的外筒相对内筒的移动位移，以通过所述转向液压缸的外筒相对内筒的移动，驱动所述转向节绕所述主销旋转；

如果所述目标转向驱动模式为第三转向驱动模式，控制所述转向液压缸的内筒施加到外筒上的作用力，以通过所述转向液压缸的内筒对外筒的作用力，驱动所述转向节绕所述主销旋转。

在又一种可能的实现方式中，所述如果所述目标转向驱动模式为第一转向驱动模式，控制所述转向节绕所述转向系统模型中仿真出的主销旋转，包括：

如果所述目标转向驱动模式为第一转向驱动模式，获得仿真出的驾驶员模型输出的车轮的期望转角值，按照所述期望转角值控制所述转向节绕所述转向系统模型中仿真出的主销旋转。

在又一种可能的实现方式中，所述如果所述目标转向驱动模式为第二转向驱动模式，控制所述转向液压缸的外筒相对内筒的移动位移，包括：

如果所述目标转向驱动模式为第二转向驱动模式，获得仿真出的转向控制器输出的所述转向液压缸的期望位移值，按照所述期望位移值，控制所述转向液压缸的外筒相对内筒的移动位移；

其中，所述期望位移值为所述转向控制器基于仿真出的驾驶员模型输出的车轮的期望转角值，转换出的所述转向液压缸的外筒需相对内筒移动的位移值。

在又一种可能的实现方式中，所述如果所述目标转向驱动模式为第三转向驱动模式，控制所述转向液压缸的内筒施加到外筒上的作用力，包括：

如果所述目标转向驱动模式为第三转向驱动模式，获得仿真出的转向控制器输出的所述转向液压缸的期望作用力，按照所述期望作用力，控制所述转向液压缸的内筒施加到外筒上的作用力；

其中，所述期望作用力为所述转向控制器基于仿真出的驾驶员模型输出的车轮的期望转角值，转换出的所述转向液压缸的内筒需作用到外筒上的作用力。

又一方面，本申请还提供了一种车辆转向系统的仿真控制装置，包括：

模式确定单元，用于确定用户为仿真出的转向系统模型选择的目标转向驱动模式，所述转向系统模型配置有多种转向驱动模式，不同转向驱动模式驱动车轮转向的驱动方式不同，目标转向驱动模式属于所述多种转向驱动模式；

部件确定单元，用于基于所述目标转向驱动模式，确定所述转向系统模型中执行转向驱动的目标驱动部件，所述目标驱动部件为所述转向系统模型中仿真出的转向节或者是转向液压缸；

仿真控制单元，用于按照所述目标转向驱动模式对应的驱动方式，控制所述目标驱动部件执行用于驱动车轮转向的驱动动作，得到所述转向系统模型的转向仿真结果。

在又一种可能的实现方式中，还包括：方式确定单元，用于在所述仿真控制单元控制所述目标驱动部件执行用于驱动车轮转向的驱动动作之前，确定用户为所述目标转向驱动模式选择的目标仿真方式，其中，每种转向驱动模式关联有多种仿真方式，且所述转向驱动模式下的不同仿真方式对应不同的仿真控制逻辑，所述目标仿真方式属于所述目标转向驱动模式关联的仿真方式；

所述仿真控制单元，包括：

仿真控制子单元，用于按照所述目标转向驱动模式的驱动方式以及所述目标转向驱动模式在所述目标仿真方式下的仿真控制逻辑，控制所述目标驱动部件执行用于驱动车轮转向的驱动动作。

由以上可知，在本申请实施例中，会预先仿真出车辆的转向系统模型，该转向系统模型配置有多种转向驱动模式，不同转向驱动模式驱动车轮转向的驱动方式不同。在此基础上，用户可以根据需要选择仿真所需的目标转向驱动模式，本申请便可以确定该目标转向驱动模式下该转向系统模型中需要执行转向驱动的目标驱动部件，按照该目标转向驱动模式对应的驱动方式，控制该目标部件执行驱动车轮转向的驱动动作，并获得该目标转向驱动模式下的转向仿真结果，从而实现了基于同一个转向系统模型完成不同种驱动模式的车辆转向仿真，进而可以满足用户对于车辆的不同种转向仿真的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1示出了本申请实施例提供的车辆转向系统的仿真控制方法的一种流程示意图；

图2示出了本申请实施例提供的车辆转向系统的仿真控制方法的又一种流程示意图；

图3示出了基于第一转向驱动模式进行车轮转向仿真的一种示意图；

图4示出了基于第二转向驱动模式进行车轮转向仿真的一种示意图；

图5示出了本申请实施例提供的车辆转向系统的仿真控制方法的又一种流程示意图；

图6示出了本申请实施例提供的车辆转向系统的仿真控制装置的一种组成结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1，其示出了本申请实施例提供的车辆转向系统的仿真控制方法的一种流程示意图，本实施例的方法可以包括：

S101，确定用户为仿真出的转向系统模型选择的目标转向驱动模式。

其中，该转向系统模型为结合车辆实际的转向系统的组成结构，通过仿真技术，仿真出的车辆的转向系统。如，可以采用多缸体动力学建模仿真出车辆的转向系统，得到仿真出的转向系统模型。在本申请中，对于采用多缸体动力学建模或者其他模型仿真方式仿真出该转向系统模型的具体实现方式不加限制。

可以理解的是，由于转向系统模型是仿真出的车辆的转向系统，因此，该转向系统模型中可以包括车辆的转向系统中各个部件以及连接关系的仿真。如，转向系统模型可以包括：仿真出的转向节、主销、车桥、转向液压缸以及这几个部件的结构关系。当然，该转向系统模型还可以包括车轮，转向节连接的转向横拉杆等部件，对此不加限制。

可以理解的是，由于转向系统可以是多轴车辆的转向系统，也可以为普通车辆的转向系统，对此不加限制。但是为了便于进行转向仿真，在车辆为多轴车辆的情况下，该转向系统可以仅仅构建出转向节与单个轴的车桥的连接关系。

在本申请中，转向系统模型配置有多种转向驱动模式。不同转向驱动模式驱动车轮转向的驱动方式不同，因此，不同转向驱动模式实现车轮转向驱动的驱动部件以及具体驱动过程也会有所不同。其中，该目标转向驱动模式属于多种转向驱动模式。

S102，基于该目标转向驱动模式，确定转向系统模型中执行转向驱动的目标驱动部件。

可以理解的是，车辆的转向系统中转向节与车桥可以通过旋转运动副连接，而旋转运动副的轴线就是主销的轴线，在此基础上，通过转向节绕主销的旋转可以实现带动车桥连接的车轮转向，因此，转向系统中通过转向节可以驱动车轮转向。基于此，由于转向系统模型为车辆的转向系统的仿真模型，因此，在转向系统模型中可以通过仿真出的转向节旋转，来驱动车轮转向。

另外，车辆的转向系统中转向液压缸包括内筒和外筒两个部件，且内筒和外筒之间可以具有圆柱运动副，使得内筒与外筒之间可以相对运行。其中，内筒可以通过球销或者衬套与车架端相连，外筒可以通过球销或者衬套与转向节相连。在此基础上，通过专项液压缸的外筒相对内筒移动，或者是内筒向外筒施加作用力，均能够推动转向节旋转，从而通过转向节的旋转实现驱动车轮转向。基于此，由于转向系统模型为车辆的转向系统的仿真模型，因此，在转向系统模型中还可以通过仿真出的转向液压缸执行转向驱动，来实现驱动车轮转向。

由以上分析可知，实现转向驱动的驱动部件可以为转向节或者转向液压缸。相应的，在该目标转向驱动模式下，该目标驱动部件同样可以是转向系统模型中仿真出的转向节或者是转向液压缸。

S103，按照目标转向驱动模式对应的驱动方式，控制目标驱动部件执行用于驱动车轮转向的驱动动作，得到转向系统模型的转向仿真结果。

可以理解的是，对于不同转向驱动模式，转向系统模型中执行车轮转向驱动的目标驱动部件不同，目标驱动部件驱动车轮转向的具体实现也会有所不同。但是，对于同一个转向驱动模式而言，且对应的驱动部件以及驱动部件驱动车轮转向的方式是固定的，因此，结合目标转向驱动模式对应的驱动方式可以控制目标驱动部件执行相应的驱动动作，以实现车轮转向的仿真控制，最终得到转向仿真结果。

由以上可知，在本申请实施例中，会预先仿真出车辆的转向系统模型，该转向系统模型配置有多种转向驱动模式，不同转向驱动模式驱动车轮转向的驱动方式不同。在此基础上，用户可以根据需要选择仿真所需的目标转向驱动模式，本申请便可以确定该目标转向驱动模式下该转向系统模型中需要执行转向驱动的目标驱动部件，按照该目标转向驱动模式对应的驱动方式，控制该目标部件执行驱动车轮转向的驱动动作，并获得该目标转向驱动模式下的转向仿真结果，从而实现了基于同一个转向系统模型完成不同种驱动模式的车辆转向仿真，进而可以满足用户对于车辆的不同种转向仿真的需求。

另外，本申请是在仿真出的转向系统模型的基础上进行车轮转向仿真，相对于基于整车仿真模型可能会忽略转向系统的实际结构，本申请中转向系统模型能够较为更为精准地反映出车辆的转向系统的实际结构，因此，基于转向系统模型进行车辆的转向仿真的精准度会相对更高。

为了便于理解，下面以转向系统模型可能配置的转向驱动模式以及转向驱动模式的驱动方式的一种具体实现方式为例进行说明。

如图2所示，其示出了本申请实施例提供的车辆转向系统的仿真控制方法的又一种流程示意图，本实施例的方法可以包括：

S201，确定用户为仿真出的转向系统模型选择的目标转向驱动模式。

其中，转向系统模型配置有多种转向驱动模式。不同转向驱动模式驱动车轮转向的驱动方式不同，该目标转向驱动模式属于多种转向驱动模式。

关于转向系统模型以及转向系统模型中包含的仿真部件，可以参见前面实施例的相关介绍，在此不再赘述。

在本实施例中，该转向系统模型配置有第一转向驱动模式、第二转向驱动模式和第三转向驱动模式中的至少两种。

其中，第一转向驱动模式可以为利用转向节旋转来驱动车轮转向的驱动模式。

该第二转向驱动模式和第三转向驱动模式为借助转向液压缸来驱动车轮转向的驱动模式。而由前面介绍可知，转向液压缸驱动车轮转向可以有两种驱动方式，基于此，该第二转向驱动模式可以为通过转向液压缸的外筒相对内筒的移动来实现驱动车轮转向的驱动模式，而第三转向驱动模式可以为通过转向液压缸的内筒向外筒施加作用力，来实现驱动车轮转向的驱动模式。

S202，如果目标转向驱动模式为第一转向驱动模式，确定该转向系统模型中执行转向驱动的目标驱动部件为转向节，执行步骤S205。

S203，如果目标转向驱动模式为第二转向驱动模式，确定该转向系统模型中执行转向驱动的目标驱动部件为转向液压缸，执行步骤S206。

S204，如果该目标转向驱动模式为第三转向驱动模式，确定该转向系统模型中执行转向驱动的目标驱动部件为转向液压缸，执行步骤S207。

S205，控制转向系统模型中该转向节绕该转向系统模型中仿真出的主销旋转，以通过转向节旋转驱动仿真出的车轮转向。

结合前面介绍可知，在第一转向驱动模式下，通过转向系统模型中仿真出的转向节绕主销旋转，可以使得带动转向系统模型中的车桥连接的仿真车轮的转向，从而实现了通过利用转向节驱动车轮转向的仿真。

其中，转向系统模型中转向节绕主销的旋转角度可以根据具体的仿真需求来仿真控制，对此不加限制。

如，在一种可能的实现方式中，本申请可以预先定义了转向系统模型中转向节所需旋转的目标角度值，也可以称为目标角位移。在此基础上，可以基于目标角度值，控制该转向系统模型的转向节绕主销旋转。

在又一种可能的实现方式中，本申请可以预先仿真出驾驶员模型，该驾驶员模型用于模拟真实驾驶员对车辆的动力或者转向的操纵。在本实施例中，该驾驶员模型至少用于模拟真实驾驶员对于车辆转向的操纵，如，根据配置的车辆路况模拟驾驶员的转向操纵等。相应的，在本实施例中，驾驶员模型输出可以为方向盘转角，也就是期望车轮旋转的期望转角值。

在此基础上，在获得仿真出的驾驶员模型输出的车轮的期望转角值后，可以按照该期望转角值控制该转向节绕转向系统模型中仿真出的主销旋转，以仿真出在转向系统模型基于期望转角值控制转向节旋转，以驱动车轮转向的过程。

为了便于理解该种实现方式，可以参见图3，其示出了基于第一转向驱动模式进行车轮转向仿真的一种示意图。

由图3可以看出，本申请可以预先仿真出驾驶员模型、构整车动力学模型转向系统模型以及纵向控制器。其中，该整车动力学模型包括独立的转向系统模型。

需要说明的是，该整车动力学模型还可以包括驱动系统以及制动系统，本申请对于结合驾驶员模型、纵向底层控制器以及整车动力学模型中驱动系统、制动系统进行驱动以及制动仿真的过程不加限制。

在图3中，驾驶员模型可以基于预先配置的设计工况，如路径路况等信息，可以模拟真实驾驶员输出期望车轮旋转的角位移，即期望角度值。在此基础上，转向系统可以按照该期望角度值控制转向节旋转相应的角位移，以便仿真出转向节驱动车轮旋转的过程。

可以理解的是，在车辆的转向系统中并未直接控制转向节旋转，但是通过仿真出转向系统模型，并直接控制转向系统模型中转向节旋转来驱动仿真出的车轮旋转，可以根据车轮旋转的仿真结果确定转向系统模型的转向精度以及车轮转向是否准确等。基于此，第一车轮驱动模式适用于需要确定车辆的转向系统的转向精度的场景。

S206，控制转向液压缸的外筒相对内筒的移动位移，以通过转向液压缸的外筒相对内筒的移动，驱动转向节绕主销旋转。

可以理解的是，通过转向液压缸的外筒相对其内筒的移动驱动转向节旋转后，由于转向节旋转必然会带动车轮转向，从而实现了通过转向液压缸的外筒相对其内筒的移动来驱动车轮转向的目的。

如，在一种可能的实现方式中，可以是预先为第二转向驱动模式配置能够实现自动仿真控制的自动仿真逻辑，该自动仿真逻辑至少定义了转向液压缸的外筒相对其内筒的目标移动位移。在此基础上，可以基于目标移动位移控制转向液压缸的外筒相对其内筒的移动。

在又一种可能的实现方式中，本申请还可以预先仿真出驾驶员模型和转向控制器，该转向控制器能够将驾驶员模型输出的车轮的期望转角值转换为该转向液压缸的外筒需要相对内筒的位移值，即期望位移值。相应的，获得该转向控制器输出的该转向液压缸的期望位移值后，可以按照该期望位移值，控制转向系统模型中该转向液压缸的外筒相对内筒的移动位移。

特别的，在该种实现方式中，在驱动转向节绕主销旋转之后，本申请还可以获得仿真出的车轮的转角值，以便将仿真出的车轮转角值反馈到转向控制器，使得转向控制器基于期望的车轮转角值和仿真出的车轮的转角值做出相关处理，具体不加限制。

为了便于理解该种实现方式，可以参见图4，其示出了基于第二转向驱动模式进行车轮转向仿真的一种示意图。

由图4可以看出，本申请的整车动力学模型除了包括转向系统外，同样包括驱动系统和制动系统，对于驱动系统和制动系统及相应仿真本申请不加限制。

同时，为了实现第二转向驱动模式的转向仿真，还需要仿真出的驾驶员模型和转向控制器。

在此基础上，驾驶员模型基于设计的工况可以输出期望车轮转向的期望转角值，该期望转角值被输入到转向控制器。转向控制器将该期望转角值转换为期望转向系统模型中转向液压缸的外筒需要相对内容的期望位移值，并输入到转向系统模型。转向系统模型基于该期望位移值控制转向液压缸的外筒相对内筒的移动位移，以驱动转向节旋转并最终驱动仿真出的车轮旋转。

同样由图4可以看出，获得转向仿真模型仿真出的车轮的转向角之后，还可以将仿真出的车轮的转向角反馈给转向控制器。

S207，控制转向液压缸的内筒施加到外筒上的作用力，以通过转向液压缸的内筒对外筒的作用力，驱动转向节绕主销旋转。

其中，第三转向驱动模式与第二转向驱动模式的目标驱动部件都是转向液压缸，但是具体驱动方式却不同，在第三转向驱动模式的仿真过程中，通过转向液压缸的内筒施加到外筒上的作用力来驱动转向节旋转。在第三种转向驱动模式的仿真过程中，由于转向液压缸的内筒施加到外筒上的作用力来驱动转向节旋转后，可以通过转向节旋转实现驱动仿真出的车轮旋转，因此，同样可以获得仿真出的车轮转向角度，以便分析转向系统的转向情况。

如，在一种可能的实现方式中，可以是预先为第三转向驱动模式配置能够实现自动仿真控制的自动仿真逻辑，该自动仿真逻辑至少定义了转向液压缸的内筒作用到外筒的目标作用力。在此基础上，可以基于目标作用力控制转向液压缸的内筒施加到转向液压缸的外筒上的作用力，从而实现在无外部输入作用力等参数的情况下，实现转向仿真。

在又一种可能的实现方式中，本申请还可以预先仿真出驾驶员模型和转向控制器，该转向控制器能够将驾驶员模型输出的车轮的期望转角值转换为该转向液压缸的内筒需要施加到外筒的作用力，即期望作用力。相应的，获得该转向控制器输出的该转向液压缸的期望作用力后，可以按照该期望作用力，控制转向系统模型中该转向液压缸的内筒施加到外筒上的作用力。

在该种实现方式中，转向控制器输出的期望作用力为仿真出的转向控制器基于仿真出的驾驶员模型输出的车轮的期望转角值，转换出的好转向液压缸的内筒需作用到外筒上的作用力。转向控制器，驾驶员模型以及该转向系统模块之间的参数传递过程同样可以参见图4所示，只需要将图4中转向控制器输出的位移期望值替换为期望作用力即可，对此不再赘述。

可以理解的是，第二转向驱动模式和第三转向驱动模式更为接近实际转向系统中的转向控制过程，因此，利用第二转向驱动模式和第二转向驱动模式进行转向仿真，可以更为有效地分析出车辆转向系统的性能以及可能存在的问题等进行较为全面的预测评估。

可以理解的是，在本申请以上实施例中，每种转向驱动模式还可以采用不同的仿真方式，基于此，本申请还可以预先为每种转向驱动模式配置多种仿真方式。在此基础上，用户还可以根据实际需求选择所需采用的仿真方式。下面结合图5进行说明。

如图5所示，其示出了本申请实施例提供的车辆转向系统的仿真控制方法的又一种流程示意图，本实施例的方法可以包括：

S501，确定用户为仿真出的转向系统模型选择的目标转向驱动模式以及用户为该目标转向驱动模式选择的目标仿真方式。

其中，转向系统模型配置有多种转向驱动模式。不同转向驱动模式驱动车轮转向的驱动方式不同，该目标转向驱动模式属于多种转向驱动模式。

其中，每种转向驱动模式关联有多种仿真方式，且该转向驱动模式下的不同仿真方式对应不同的仿真控制逻辑。基于此可知，对于同一种转向驱动模式而言，在采用的仿真方式不同仿真的具体实现过程也会有所差别。

该目标仿真方式属于目标转向驱动模式关联的多种仿真方式中的一种。

如，在一种可能的实现方式中，每种转向驱动模式关联有自动仿真方式和外部控制仿真方式。

其中，转向驱动模式下的自动仿真方式关联有自动仿真逻辑，该自动仿真逻辑中定义了转向驱动模式对应的仿真触发时刻以及该转向驱动模式下用于执行转向驱动的驱动部件所需仿真出的目标动作值。

当然，该自动仿真逻辑中还可以定义在该转向驱动模式下，该转向系统模型控制该转向驱动模式对应的驱动部件达到目标动作值所需的时长，即作用周期。在一种可选方式中，自动仿真逻辑中可以定义驱动部件仿真出目标动作值与作用周期之间的函数，如该函数可以为阶跃函数或者斜坡函数等，在此基础上，以便后续结合该函数控制驱动部件达到该目标动作值。

该转向驱动模式下的外部控制仿真方式关联有外部控制仿真逻辑，该外部控制仿真逻辑中定义了该转向驱动模式对应的驱动部件执行的驱动动作与外部输入的期望动作值之间的逻辑关系。如，定义了期望动作值与驱动动作幅度之间的映射关系等。

S502，基于该目标转向驱动模式，确定转向系统模型中执行转向驱动的目标驱动部件。

该步骤可以参见前面实施例的相关介绍，在此不再赘述。

S503，按照该目标转向驱动模式的驱动方式以及该目标转向驱动模式在该目标仿真方式下的仿真控制逻辑，控制该目标驱动部件执行用于驱动车轮转向的驱动动作。

可以理解的是，由于每种仿真方式均关联有相应的仿真控制逻辑，在按照目标转向驱动模式的驱动方式控制目标驱动部件执行驱动动作过程中，可以按照仿真控制逻辑实现仿真控制。

下面对目标转向驱动模式的仿真方式为自动仿真方式或者外部控制仿真的实现方式进行说明。

首先对仿真方式为自动仿真方式的实现方式进行说明：

如果目标转向驱动模式的目标仿真方式为自动仿真方式，在达到该仿真触发时刻时，按照该目标转向驱动模式的驱动方式和目标动作值，控制该目标驱动部件执行用于驱动车轮转向的驱动动作，以使得该目标驱动部件执行的驱动动作的动作值达到目标动作值。

由前面介绍可知，目标转向驱动模式不同，该目标驱动部件不同，相应的，目标驱动部件执行的驱动动作也不相同，使得目标动作值的具体含义也会有所不同。

为了便于理解，自动仿真方式，下面针对目标转向驱动模式为前面提到的三种转向驱动模式的情况进行说明。

对于目标转向驱动模式为第一转向驱动模式的情况：

在该第一转向驱动模式关联的仿真控制逻辑中，可以定义该第一转向驱动模式下，转向节执行仿真的仿真触发时刻以及需要旋转的目标角度值，当然，还可以包括达到该目标角度值所需的作用周期。如，第一转向驱动模式的仿真控制逻辑可以为转向节执行仿真的仿真触发时刻，目标角度值以及作用周期之间的函数。

相应的，在到达该第一转向驱动模式关联的仿真控制逻辑中的仿真触发时刻时，可以按照该仿真控制逻辑中定义的函数，控制转向系统模型中的转向节绕主销旋转目标角度值。

对于目标转向驱动模式为第二转向驱动模式的情况：

在该第二转向驱动模式关联的仿真控制逻辑中，可以定义该第二转向驱动模式下，触发转向液压缸执行驱动动作的仿真触发时刻以及转向液压缸的外筒相对内筒移动的目标位移值。相应的，在到达该第二转向驱动模式关联的仿真控制逻辑中定义的仿真触发时刻时，基于该目标位移值控制该转向液压缸的外筒相对内筒移动。

当然，该仿真控制逻辑中还可以定义转向液压缸的外筒相对内筒移动到目标位移值所需的时长即作用周期。在一种可选方式中，该在该第二转向驱动模式关联的仿真控制逻辑中可以定义了该仿真触发时刻、目标位移值以及该作用周期之间的函数，如函数类型可以为斜坡函数或者阶跃函数，对此不加限制。

在此基础上，在到达该第二转向驱动模式关联的仿真控制逻辑中定义的仿真触发时刻时，可以按照该仿真控制逻辑中的函数，控制该转向液压缸的外筒相对内筒移动，以使得外筒相对内筒移动的位移达到该目标位移值。

对于目标转向驱动模式为第三转向驱动模式的情况：

在该第三转向驱动模式关联的仿真控制逻辑中，可以定义该第三转向驱动模式下，触发转向液压缸执行驱动动作的仿真触发时刻以及转向液压缸的内筒施加到外筒的目标作用力。相应的，在到达该第三转向驱动模式关联的仿真控制逻辑中定义的仿真触发时刻时，基于该目标作用力控制该转向液压缸的外筒相对内筒移动。

当然，该仿真控制逻辑中还可以定义转向液压缸的内筒施加到外筒的作用力达到目标作用力所需的时长，即作用周期。在一种可选方式中，该在该第二转向驱动模式关联的仿真控制逻辑中可以定义了该仿真触发时刻、目标作用力以及该作用周期之间的函数，如函数类型如前面所述，对此不加限制。

在此基础上，在到达该第三转向驱动模式关联的仿真控制逻辑中定义的仿真触发时刻时，可以按照该仿真控制逻辑中的函数，控制该转向液压缸的内筒向外筒施加作用力，以使得内筒施加到外筒的作用力达到该目标作用力。

下面对目标转向驱动模式采用的仿真方式为外部控制仿真的实现方式进行说明：

如果目标转向驱动模式的目标仿真方式为外部控制仿真方式，获得输入的目标期望动作值，按照该目标转向驱动模式的驱动方式、该目标期望动作值以及该目标转向驱动模式下的外部仿真控制逻辑，控制该目标驱动部件执行用于驱动车轮转向的驱动动作。

其中，目标转向驱动模式不同，目标驱动部件也会不同，相应到目标驱动部件执行的驱动动作以及驱动动作对应的期望动作值的含义也会有所不同。

为了便于理解，以转向系统模型配置的转向驱动模式可以包括前面提到的第一转向驱动模式、第二转向驱动模式以及第三转向驱动模式为例，并分别对目标转向驱动模式为这三种转向驱动模式的情况进行说明：

对于目标转向驱动模式为第一转向驱动模式且采用的仿真方式为外部仿真控制逻辑的情况：

第一转向驱动模式对应的外部仿真控制逻辑中可以定义外部输入的期望转角值与转向节旋转角度或者转向节旋转参数等的关系。基于此，如果目标转向驱动模式为第一转向驱动模式，可以获得仿真出的驾驶员模型输出的车轮的期望转角值，按照期望转角值以及外部仿真控制逻辑，控制转向节绕该转向系统模型中仿真出的主销旋转。

其中，获得驾驶员输出的车轮的期望转角值以及具体控制转向节旋转的具体仿真过程可以参见前面图3相关介绍，在此不再赘述。

对于目标转向驱动模式为第二转向驱动模式且采用的仿真方式为外部仿真控制逻辑的情况：

第二转向驱动模式对应的外部仿真控制逻辑中可以定义外部输入的期望位移值与转向液压缸的外筒相对内筒移动的参数或者位移量之间的逻辑关系。基于此，如果目标转向驱动模式为第二转向驱动模式，可以获得仿真出的转向控制器输出的转向液压缸的期望位移值，按照期望位移值和该外部仿真控制逻辑，控制该转向液压缸的外筒相对内筒的移动位移。

其中，获得转向液压缸输出的期望位移值以及具体控制转向液压缸的外筒相对内筒的位移的具体仿真过程可以参见前面图4及其相关介绍，在此不再赘述。

对于目标转向驱动模式为第三转向驱动模式且采用的仿真方式为外部仿真控制逻辑的情况：

第三转向驱动模式对应的外部仿真控制逻辑中可以定义外部输入的期望作用力与转向液压缸的内筒向外筒施加作用力的参数或者压力值之间的逻辑关系。基于此，如果目标转向驱动模式为第三转向驱动模式，可以获得仿真出的转向控制器输出的转向液压缸对应的期望作用力，按照期望作用力和该外部仿真控制逻辑，控制该转向液压缸内筒施加到外筒上的压力。

其中，获得转向液压缸输出的期望作用力以及控制转向液压缸的内筒施加到外筒的作用力同样可以参见前面相关介绍，在此不再赘述。

对应本申请实施例提供的车辆转向系统的仿真控制方法，本申请还提供了一种车辆转向系统的仿真控制装置。

如图6所示，其示出了本申请实施例提供的一种车辆转向系统的仿真控制装置的一种组成结构示意图，本实施例的装置可以包括：

模式确定单元601，用于确定用户为仿真出的转向系统模型选择的目标转向驱动模式，所述转向系统模型配置有多种转向驱动模式，不同转向驱动模式驱动车轮转向的驱动方式不同，目标转向驱动模式属于所述多种转向驱动模式；

部件确定单元602，用于基于所述目标转向驱动模式，确定所述转向系统模型中执行转向驱动的目标驱动部件，所述目标驱动部件为所述转向系统模型中仿真出的转向节或者是转向液压缸；

仿真控制单元603，用于按照所述目标转向驱动模式对应的驱动方式，控制所述目标驱动部件执行用于驱动车轮转向的驱动动作，得到所述转向系统模型的转向仿真结果。

在一种可能的实现方式中，该装置还包括：方式确定单元，用于在所述仿真控制单元控制所述目标驱动部件执行用于驱动车轮转向的驱动动作之前，确定用户为所述目标转向驱动模式选择的目标仿真方式，其中，每种转向驱动模式关联有多种仿真方式，且所述转向驱动模式下的不同仿真方式对应不同的仿真控制逻辑，所述目标仿真方式属于所述目标转向驱动模式关联的仿真方式；

所述仿真控制单元，包括：

仿真控制子单元，用于按照所述目标转向驱动模式的驱动方式以及所述目标转向驱动模式在所述目标仿真方式下的仿真控制逻辑，控制所述目标驱动部件执行用于驱动车轮转向的驱动动作。

在一种可选方式中，每种转向驱动模式关联有自动仿真方式和外部控制仿真方式；

其中，所述转向驱动模式下的自动仿真方式关联有自动仿真逻辑，所述自动仿真逻辑中定义了所述转向驱动模式对应的仿真触发时刻以及所述转向驱动模式下用于执行转向驱动的驱动部件所需仿真出的目标动作值；

所述转向驱动模式下的外部控制仿真方式关联有外部控制仿真逻辑，所述外部控制仿真逻辑中定义了所述转向驱动模式对应的驱动部件执行的驱动动作与外部输入的期望动作值之间的逻辑关系。

进一步的，该仿真控制子单元，包括：

第一仿真控制子单元，用于如果所述目标转向驱动模式的目标仿真方式为自动仿真方式，在达到所述仿真触发时刻时，按照所述目标转向驱动模式的驱动方式和目标动作值，控制所述目标驱动部件执行用于驱动车轮转向的驱动动作，以使得所述目标驱动部件执行的驱动动作的动作值达到所述目标动作值；

第二仿真控制子单元，用于如果所述目标转向驱动模式的目标仿真方式为外部控制仿真方式，获得输入的目标期望动作值，按照所述目标转向驱动模式的驱动方式、所述目标期望动作值以及所述目标转向驱动模式下的外部仿真控制逻辑，控制所述目标驱动部件执行用于驱动车轮转向的驱动动作。

在又一种可能的实现方式中，该转向系统模型配置有第一转向驱动模式、第二转向驱动模式和第三转向驱动模式中的至少两种；

该部件确定单元，包括：

第一部件确定单元，用于如果所述目标转向驱动模式为第一转向驱动模式，确定所述转向系统模型中执行转向驱动的目标驱动部件为转向节；

第二部件确定单元，用于如果所述目标转向驱动模式为第二转向驱动模式或者第三转向驱动模式，确定所述转向系统模型中执行转向驱动的目标驱动部件为转向液压缸；

该仿真控制单元，包括：

第一模式仿真单元，用于如果所述目标转向驱动模式为第一转向驱动模式，控制所述转向节绕所述转向系统模型中仿真出的主销旋转，以通过所述转向节旋转驱动仿真出的车轮转向；

第二模式仿真单元，用于如果所述目标转向驱动模式为第二转向驱动模式，控制所述转向液压缸的外筒相对内筒的移动位移，以通过所述转向液压缸的外筒相对内筒的移动，驱动所述转向节绕所述主销旋转；

第三模式仿真单元，用于如果所述目标转向驱动模式为第三转向驱动模式，控制所述转向液压缸的内筒施加到外筒上的作用力，以通过所述转向液压缸的内筒对外筒的作用力，驱动所述转向节绕所述主销旋转。

在一种可选方式中，该第一模式仿真单元，包括：

第一模式仿真子单元，用于如果所述目标转向驱动模式为第一转向驱动模式，获得仿真出的驾驶员模型输出的车轮的期望转角值，按照所述期望转角值控制所述转向节绕所述转向系统模型中仿真出的主销旋转。

该第二模式仿真单元，包括：

第二模式仿真子单元，用于如果所述目标转向驱动模式为第二转向驱动模式，获得仿真出的转向控制器输出的所述转向液压缸的期望位移值，按照所述期望位移值，控制所述转向液压缸的外筒相对内筒的移动位移；

其中，所述期望位移值为所述转向控制器基于仿真出的驾驶员模型输出的车轮的期望转角值，转换出的所述转向液压缸的外筒需相对内筒移动的位移值。

该第三仿真单元，包括：

第三模式仿真单元，用于如果所述目标转向驱动模式为第三转向驱动模式，获得仿真出的转向控制器输出的所述转向液压缸的期望作用力，按照所述期望作用力，控制所述转向液压缸的内筒施加到外筒上的作用力；

其中，所述期望作用力为所述转向控制器基于仿真出的驾驶员模型输出的车轮的期望转角值，转换出的所述转向液压缸的内筒需作用到外筒上的作用力。

可以理解的是，在本申请中，说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的部分，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示的以外的顺序实施。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。同时，本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。