车辆的转向控制方法、装置和车辆与流程

1.本公开涉及车辆控制技术领域，具体地，涉及一种车辆的转向控制方法、装置和车辆。


背景技术：

2.随着工程机械的不断发展，工程车辆已被广泛应用于工程领域之中。随着工程车辆的体积、重量的不断增加，整车的车轴数量也不断增加，此时，为了提高车辆的可通过性，使车辆能在狭小的空间里行驶，对多轮电控转向、全轮转向技术的需求日益强烈。相关技术中，主要是通过电液比例转向技术对多轴的转向进行控制。然而，用户在驾驶车辆的过程中会面临多种不同的驾驶场景，每种驾驶场景下对车辆的最小转向半径的需求不同，而当前的多轴电控转向系统只能使车辆以固定的最小转向半径进行转向，对不同驾驶场景的适应性较差，影响了车辆的可通过性，导致车辆控制的灵活度较低。


技术实现要素：

3.为了解决相关技术中存在的问题，本公开提供了一种车辆的转向控制方法、装置和车辆。
4.为了实现上述目的，根据本公开实施例的第一方面，提供一种车辆的转向控制方法，车辆包括机械转向轴和位于所述机械转向轴的第一方向上的电控转向轴，所述机械转向轴为所述车辆的方向盘控制的车辆前轮的转向轴，所述电控转向轴为由所述车辆的电机控制的车辆后轮的转向轴，所述第一方向为从所述车辆的车头指向所述车辆的车尾的方向，所述方法包括：
5.在获取到模式控制信号时，获取所述车辆当前的车辆信息，并根据所述车辆信息，确定所述车辆是否满足预设的模式控制条件；所述模式控制信号包括目标转向模式，所述车辆信息包括所述车辆的车速、所述机械转向轴的转向角和所述电控转向轴的转向角；
6.若所述车辆满足所述模式控制条件，将所述车辆设置为所述目标转向模式；
7.若所述方向盘发生转动，获取所述机械转向轴的第一目标转向角，并根据所述目标转向模式和所述第一目标转向角，确定所述电控转向轴的第二目标转向角以及目标转动方向；
8.控制所述电控转向轴按照所述目标转动方向，转动到所述第二目标转向角。
9.可选地，所述根据所述车辆信息，确定所述车辆是否满足预设的模式控制条件，包括：
10.若所述车速小于或等于预设的速度阈值，且所述机械转向轴的转向角和所述电控转向轴的转向角均小于或等于预设的角度阈值，确定所述车辆满足所述模式控制条件。
11.可选地，所述目标转向模式包括普通转向模式，极限转向模式，同向转向模式和无外摆转向模式中的任一种，所述根据所述目标转向模式和所述第一目标转向角，确定所述电控转向轴的第二目标转向角以及目标转动方向，包括：
12.根据所述第一目标转向角，利用所述目标转向模式对应的转角公式，确定所述第二目标转向角和所述目标转动方向。
13.可选地，所述第二目标转向角为多个，在所述目标转向模式为所述普通转向模式的情况下，所述根据所述第一目标转向角，利用所述目标转向模式对应的转角公式，确定所述第二目标转向角和所述目标转动方向，包括：
14.根据所述车速和所述第一目标转向角，利用所述普通转向模式对应的转角公式，确定所述目标转动方向和每个所述第二目标转向角；
15.所述普通转向模式对应的转角公式包括：
[0016][0017]
其中，θ为所述第一目标转向角，δi为多个所述第二目标转向角中的第i个第二目标转向角，ai为所述第i个第二目标转向角对应的第一常数，i为大于0的整数，v1为所述车速，v2为第一车速阈值；
[0018]
若所述第二目标转向角大于或等于0，确定所述第二目标转向角与所述第一目标转向角的方向相同；
[0019]
若所述第二目标转向角小于0，确定所述第二目标转向角与所述第一目标转向角的方向相反。
[0020]
可选地，所述第二目标转向角为多个，在所述目标转向模式为所述极限转向模式的情况下，所述根据所述第一目标转向角，利用所述目标转向模式对应的转角公式，确定所述第二目标转向角和所述目标转动方向，包括：
[0021]
根据所述第一目标转向角，利用所述极限转向模式对应的转角公式，确定所述目标转动方向和每个所述第二目标转向角；
[0022]
所述极限转向模式对应的转角公式包括：
[0023][0024]
其中，θ为所述第一目标转向角，δi为多个所述第二目标转向角中的第i个第二目标转向角，bi为所述第i个第二目标转向角对应的第二常数，i为大于0的整数；
[0025]
若所述第二目标转向角大于或等于0，确定所述第二目标转向角与所述第一目标转向角的方向相同；
[0026]
若所述第二目标转向角小于0，确定所述第二目标转向角与所述第一目标转向角的方向相反。
[0027]
可选地，所述第二目标转向角为多个，在所述目标转向模式为所述同向转向模式的情况下，在所述将所述车辆设置为所述目标转向模式之后，所述方法还包括：
[0028]
控制所述车速小于或等于第二车速阈值；
[0029]
所述根据所述目标转向模式和所述第一目标转向角，确定所述电控转向轴的第二目标转向角以及目标转动方向，包括：
[0030]
根据所述第一目标转向角，利用所述同向转向模式对应的转角公式，确定所述目标转动方向和每个所述第二目标转向角；
[0031]
所述同向转向模式对应的转角公式包括：
[0032]
δi＝θ，
[0033]
其中，θ为所述第一目标转向角，δi为多个所述第二目标转向角中的第i个第二目标转向角，所述第二目标转向角与所述第一目标转向角的方向相同。
[0034]
可选地，所述第二目标转向角为多个，在所述目标转向模式为所述无外摆转向模式的情况下，在所述将所述车辆设置为所述目标转向模式之后，所述方法还包括：
[0035]
控制所述车速小于或等于第三车速阈值；
[0036]
所述根据所述目标转向模式和所述第一目标转向角，确定所述电控转向轴的第二目标转向角以及目标转动方向，包括：
[0037]
根据所述第一目标转向角，利用所述无外摆转向模式对应的转角公式，确定所述目标转动方向和每个所述第二目标转向角；
[0038]
所述无外摆转向模式对应的转角公式包括：
[0039]
δi＝arctg(ci×
tgθ)，
[0040]
其中，θ为所述第一目标转向角，δi为多个所述第二目标转向角中的第i个第二目标转向角，ci为所述第i个第二目标转向角对应的第三常数，i为大于0的整数，所述第二目标转向角与所述第一目标转向角的方向相同。
[0041]
可选地，所述车辆上设置有第一转向按钮和第二转向按钮，所述目标转向模式还包括双控转向模式，在所述将所述车辆设置为所述目标转向模式之后，所述方法还包括：
[0042]
若所述目标转向模式为所述双控转向模式，控制所述车速小于或等于第四车速阈值；
[0043]
在所述第一转向按钮被按下后，控制所述电控转向轴按顺时针方向转动，直至所述第一转向按钮被松开；或者，
[0044]
在所述第二转向按钮被按下后，控制所述电控转向轴按逆时针方向转动，直至所述第二转向按钮被松开。
[0045]
根据本公开实施例的第二方面，提供一种车辆的转向控制装置，车辆包括机械转向轴和位于所述机械转向轴的第一方向上的电控转向轴，所述机械转向轴为所述车辆的方向盘控制的车辆前轮的转向轴，所述电控转向轴为由所述车辆的电机控制的车辆后轮的转向轴，所述第一方向为从所述车辆的车头指向所述车辆的车尾的方向，所述装置包括：
[0046]
判断模块，用于在获取到模式控制信号时，获取所述车辆当前的车辆信息，并根据所述车辆信息，确定所述车辆是否满足预设的模式控制条件；所述模式控制信号包括目标转向模式，所述车辆信息包括所述车辆的车速、所述机械转向轴的转向角和所述电控转向轴的转向角；
[0047]
确定模块，用于若所述车辆满足所述模式控制条件，将所述车辆设置为所述目标转向模式；
[0048]
所述确定模块，还用于若所述方向盘发生转动，获取所述机械转向轴的第一目标转向角，并根据所述目标转向模式和所述第一目标转向角，确定所述电控转向轴的第二目标转向角以及目标转动方向；
[0049]
控制模块，用于控制所述电控转向轴按照所述目标转动方向，转动到所述第二目标转向角。
[0050]
可选地，所述判断模块用于：
[0051]
若所述车速小于或等于预设的速度阈值，且所述机械转向轴的转向角和所述电控转向轴的转向角均小于或等于预设的角度阈值，确定所述车辆满足所述模式控制条件。
[0052]
可选地，所述目标转向模式包括普通转向模式，极限转向模式，同向转向模式和无外摆转向模式中的任一种，所述确定模块用于：
[0053]
根据所述第一目标转向角，利用所述目标转向模式对应的转角公式，确定所述第二目标转向角和所述目标转动方向。
[0054]
可选地，所述第二目标转向角为多个，在所述目标转向模式为所述普通转向模式的情况下，所述确定模块用于：
[0055]
根据所述车速和所述第一目标转向角，利用所述普通转向模式对应的转角公式，确定所述目标转动方向和每个所述第二目标转向角；
[0056]
所述普通转向模式对应的转角公式包括：
[0057][0058]
其中，θ为所述第一目标转向角，δi为多个所述第二目标转向角中的第i个第二目标转向角，ai为所述第i个第二目标转向角对应的第一常数，i为大于0的整数，v1为所述车速，v2为第一车速阈值；
[0059]
若所述第二目标转向角大于或等于0，确定所述第二目标转向角与所述第一目标转向角的方向相同；
[0060]
若所述第二目标转向角小于0，确定所述第二目标转向角与所述第一目标转向角的方向相反。
[0061]
可选地，所述第二目标转向角为多个，在所述目标转向模式为所述极限转向模式的情况下，所述确定模块用于：
[0062]
根据所述第一目标转向角，利用所述极限转向模式对应的转角公式，确定所述目标转动方向和每个所述第二目标转向角；
[0063]
所述极限转向模式对应的转角公式包括：
[0064][0065]
其中，θ为所述第一目标转向角，δi为多个所述第二目标转向角中的第i个第二目标转向角，bi为所述第i个第二目标转向角对应的第二常数，i为大于0的整数；
[0066]
若所述第二目标转向角大于或等于0，确定所述第二目标转向角与所述第一目标转向角的方向相同；
[0067]
若所述第二目标转向角小于0，确定所述第二目标转向角与所述第一目标转向角的方向相反。
[0068]
可选地，所述第二目标转向角为多个，在所述目标转向模式为所述同向转向模式的情况下，所述控制模块还用于：
[0069]
在所述将所述车辆设置为所述目标转向模式之后，控制所述车速小于或等于第二车速阈值；
[0070]
所述确定模块用于：
[0071]
根据所述第一目标转向角，利用所述同向转向模式对应的转角公式，确定所述目标转动方向和每个所述第二目标转向角；
[0072]
所述同向转向模式对应的转角公式包括：
[0073]
δi＝θ，
[0074]
其中，θ为所述第一目标转向角，δi为多个所述第二目标转向角中的第i个第二目标转向角，所述第二目标转向角与所述第一目标转向角的方向相同。
[0075]
可选地，所述第二目标转向角为多个，在所述目标转向模式为所述无外摆转向模式的情况下，所述控制模块还用于：
[0076]
在所述将所述车辆设置为所述目标转向模式之后，控制所述车速小于或等于第三车速阈值；
[0077]
所述确定模块用于：
[0078]
根据所述第一目标转向角，利用所述无外摆转向模式对应的转角公式，确定所述目标转动方向和每个所述第二目标转向角；
[0079]
所述无外摆转向模式对应的转角公式包括：
[0080]
δi＝arctg(ci×
tgθ)，
[0081]
其中，θ为所述第一目标转向角，δi为多个所述第二目标转向角中的第i个第二目标转向角，ci为所述第i个第二目标转向角对应的第三常数，i为大于0的整数，所述第二目标转向角与所述第一目标转向角的方向相同。
[0082]
可选地，所述车辆上设置有第一转向按钮和第二转向按钮，所述目标转向模式还包括双控转向模式，所述控制模块包括：
[0083]
第一控制子模块，用于在所述将所述车辆设置为所述目标转向模式之后，若所述目标转向模式为所述双控转向模式，控制所述车速小于或等于第四车速阈值；
[0084]
第二控制子模块，用于在所述第一转向按钮被按下后，控制所述电控转向轴按顺时针方向转动，直至所述第一转向按钮被松开；或者，还用于在所述第二转向按钮被按下后，控制所述电控转向轴按逆时针方向转动，直至所述第二转向按钮被松开。
[0085]
根据本公开实施例的第三方面，提供一种车辆，所述车辆上设置有第二方面所述的车辆的转向控制装置。
[0086]
通过上述技术方案，本公开首先通过在获取到模式控制信号时，获取车辆当前的车辆信息，并根据车辆信息，确定车辆是否满足预设的模式控制条件，其中，模式控制信号包括目标转向模式，车辆信息包括车辆的车速、机械转向轴的转向角和电控转向轴的转向角，若车辆满足模式控制条件，将车辆设置为目标转向模式，若方向盘发生转动，获取机械转向轴的第一目标转向角，并根据目标转向模式和第一目标转向角，确定电控转向轴的第二目标转向角以及目标转动方向，最后控制电控转向轴按照目标转动方向，转动到第二目标转向角。本公开通过模式控制信号选择不同的目标转向模式，并根据不同的目标转向模式来调整电控转向轴的转动，能够满足不同驾驶场景下的转向需求，提高了车辆的可通过性和控制的灵活度。
[0087]
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0088]
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
[0089]
图1是根据一示例性实施例示出的一种车辆的转向控制方法的流程图；
[0090]
图2是根据一示例性实施例示出的一种转向模式对应的预设转向中心的示意图；
[0091]
图3是图1所示实施例示出的一种步骤103的流程图；
[0092]
图4是一种车速与第二目标转向角的关系示意图；
[0093]
图5是图1所示实施例示出的另一种步骤103的流程图；
[0094]
图6是根据一示例性实施例示出的一种第一目标转向角与第二目标转向角的关系示意图；
[0095]
图7是根据一示例性实施例示出的另一种车辆的转向控制方法的流程图；
[0096]
图8是根据一示例性实施例示出的另一种车辆的转向控制方法的流程图；
[0097]
图9是根据一示例性实施例示出的又一种车辆的转向控制方法的流程图；
[0098]
图10是根据一示例性实施例示出的一种机械转向模式对应的预设转向中心的示意图；
[0099]
图11是根据一示例性实施例示出的一种车辆的转向控制装置的框图；
[0100]
图12是图11所示实施例示出的一种控制模块的框图；
[0101]
图13是根据一示例性实施例示出的一种车辆的框图。
具体实施方式
[0102]
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0103]
在介绍本公开提供的车辆的转向控制方法、装置和车辆之前，首先对本公开各个实施例所涉及的应用场景进行介绍。该应用场景可以包括一设置有控制器的车辆，其中，控制器可以通过各种类型的传感器(例如角度传感器和车速传感器等)来采集车辆的车辆信息，车辆信息例如可以包括：车辆的车速和转向轴的转向角。该控制器例如可以是mcu(英文：microcontroller unit，中文：微控制单元)，ecu(英文：electronic control unit，中文：电子控制单元)或vcu(英文：vehicle control unit，中文：整车控制器)等具有控制功能的处理器。该车辆可以是汽车，该汽车不限于传统汽车、纯电动汽车或是混动汽车，还可以是其他类型的机动车或非机动车。
[0104]
图1是根据一示例性实施例示出的一种车辆的转向控制方法的流程图。如图1所示，车辆包括机械转向轴和位于机械转向轴的第一方向上的电控转向轴，机械转向轴为车辆的方向盘控制的车辆前轮的转向轴，电控转向轴为由车辆的电机控制的车辆后轮的转向轴，第一方向为从车辆的车头指向车辆的车尾的方向。其中，车辆前轮可以为从车头开始，沿第一方向上的前第一数量组车轮，第一数量组车轮中每组车轮包括至少两个车辆前轮，该组车轮由一个机械转向轴连接。车辆后轮可以为位于目标车轮组(目标车轮组为沿第一方向上的最后一组车辆前轮)的第一方向上的第二数量组车轮，第二数量组车轮中每组车
轮包括至少两个车辆后轮，该组车轮由一个电控转向轴连接。例如，当车辆包括一个机械转向轴，和两个电控转向轴时(即第一数量为1，第二数量为2时)，沿第一方向上的第1组车轮为车辆前轮，第2组和第3组车轮为车辆后轮。
[0105]
该方法可以包括以下步骤：
[0106]
步骤101，在获取到模式控制信号时，获取车辆当前的车辆信息，并根据车辆信息，确定车辆是否满足预设的模式控制条件。
[0107]
其中，模式控制信号包括目标转向模式，车辆信息包括车辆的车速、机械转向轴的转向角和电控转向轴的转向角。
[0108]
举例来说，用户在驾驶车辆时，会遇到多种不同的驾驶场景(例如，车辆需要在狭小的空间内转向，车辆需要向斜前方行驶，或需要避免车辆发生外摆等驾驶场景)，可以根据所要面临的驾驶场景的不同，从预设的多种转向模式中(每种转向模式可以对应一种相应的驾驶场景)，选择一种转向模式作为目标转向模式来对电控转向轴进行控制，以调整车辆的最小转向半径，使车辆能够应对不同的驾驶场景，从而提高车辆的可通过性和控制的灵活度。例如，用户可以通过向控制器发送包括目标转向模式的模式控制信号，来对车辆的转向模式进行设置。该模式控制信号可以是通过在车辆上设置对应不同转向模式的多个物理形态的选择按钮，当用户按下某一选择按钮时，将该选择按钮对应的转向模式作为目标转向模式，并向控制器发送模式控制信号。进一步的，车辆上还可以设置有使能按钮，用户需同时按住使能按钮和需要设置的转向模式所对应的选择按钮，才能成功选择目标转向模式，以触发模式控制信号，单独操作选择按钮，不会触发模式控制信号。
[0109]
控制器在获取到模式控制信号时，为了确保能够安全的对车辆的转向模式进行设置，可以获取车辆当前的车辆信息进行检测，以确保车辆在低速、低转向角的行驶状态下对车辆的转向模式进行设置。例如，可以在控制器中预先设置有模式控制条件，在获取到车辆信息之后，可以根据车辆信息，确定车辆是否满足模式控制条件。其中，模式控制条件可以是：若车速小于或等于预设的速度阈值(速度阈值例如可以是2km/h)，且机械转向轴的转向角和电控转向轴的转向角均小于或等于预设的角度阈值(角度阈值例如可以是1
°
)，确定车辆满足模式控制条件，否则，确定车辆不满足模式控制条件。
[0110]
步骤102，若车辆满足模式控制条件，将车辆设置为目标转向模式。
[0111]
进一步的，若车辆满足模式控制条件，说明车辆当前处于低速、低转向角的行驶状态，控制器确定能够安全的对车辆的转向模式进行设置，并将车辆设置为目标转向模式。若车辆不满足模式控制条件，说明车辆当前不处于低速、低转向角的行驶状态下，控制器确定无法安全的对车辆的转向模式进行设置，不能将车辆设置为目标转向模式，此时，控制器可以向用户发送提示信息，以提示用户车辆当前的行驶状态无法对转向模式进行设置。其中，发送提示信息的方式可以是通过在车辆的显示界面上显示，也可以是通过控制车辆上的指示灯按照预设的方式进行闪烁(例如控制指示灯按照预设的频率和颜色进行闪烁)，还可以是通过控制车辆上的扬声器发出语音提示，本公开对此不作具体限制。
[0112]
步骤103，若方向盘发生转动，获取机械转向轴的第一目标转向角，并根据目标转向模式和第一目标转向角，确定电控转向轴的第二目标转向角以及目标转动方向。
[0113]
示例的，在用户操纵车辆进行转向时，若控制器检测到方向盘发生转动，可以通过设置在机械转向轴的角度传感器获取机械转向轴的第一目标转向角。之后控制器可以根据
目标转向模式和第一目标转向角，利用预设的目标转向模式对应的公式，确定电控转向轴的第二目标转向角以及目标转动方向。
[0114]
步骤104，控制电控转向轴按照目标转动方向，转动到第二目标转向角。
[0115]
在本步骤中，控制器可以通过设置在电控转向轴的角度传感器获取当前电控转向轴的转向角和转动方向，并根据当前电控转向轴的转向角和转动方向，控制电控转向轴按照目标转动方向，转动到第二目标转向角。例如，在目标转动方向为顺时针方向转动，第二目标转向角为60
°
的情况下，若当前电控转向轴的转向角为30
°
，转动方向为按顺时针方向转动，则控制器需要控制电控转向轴按顺时针方向再转动30
°
。
[0116]
综上所述，本公开首先通过在获取到模式控制信号时，获取车辆当前的车辆信息，并根据车辆信息，确定车辆是否满足预设的模式控制条件，其中，模式控制信号包括目标转向模式，车辆信息包括车辆的车速、机械转向轴的转向角和电控转向轴的转向角，若车辆满足模式控制条件，将车辆设置为目标转向模式，若方向盘发生转动，获取机械转向轴的第一目标转向角，并根据目标转向模式和第一目标转向角，确定电控转向轴的第二目标转向角以及目标转动方向，最后控制电控转向轴按照目标转动方向，转动到第二目标转向角。本公开通过模式控制信号选择不同的目标转向模式，并根据不同的目标转向模式来调整电控转向轴的转动，能够满足不同驾驶场景下的转向需求，提高了车辆的可通过性和控制的灵活度。
[0117]
可选地，目标转向模式包括普通转向模式，极限转向模式，同向转向模式和无外摆转向模式中的任一种，步骤103可以通过以下方式实现：
[0118]
根据第一目标转向角，利用目标转向模式对应的转角公式，确定第二目标转向角和目标转动方向。
[0119]
其中，转角公式为根据目标转向模式对应的预设转向中心，利用阿克曼定理确定的公式，预设转向中心为车辆在目标转向模式下进行转向时，机械转向轴和电控转向轴的车轮所需围绕转动的中心点。
[0120]
举例来说，首先可以根据驾驶场景的不同，设置不同的转向模式，每种转向模式都对应一种相应的驾驶场景。其中，转向模式可以包括普通转向模式，极限转向模式，同向转向模式和无外摆转向模式，普通转向模式适用于车辆行驶的通用驾驶场景，极限转向模式适用于车辆需要在狭小空间内进行转向的驾驶场景，同向转向模式适用于车辆需要向斜前方行驶的驾驶场景，无外摆转向模式适用于需要避免车辆发生外摆的驾驶场景。
[0121]
其次，可以根据每个驾驶场景对最小转向半径的具体需求，设置该驾驶场景对应的转向模式的预设转向中心，预设转向中心为车辆在转向模式下进行转向时，机械转向轴和电控转向轴的车轮所需围绕转动的中心点。以车辆包括一个机械转向轴，和两个电控转向轴为例进行说明，如图2所示(图2中的垂直线为转向中心线，预设的转向中心设置在转向中心线上，空心圆圈代表车辆质心所处位置)，图2中的(a)为普通转向模式对应的预设转向中心的示意图，图2中的(a)的转向中心线可以设置在车辆质心靠近电控转向轴的一侧，并跟随车速变化，车速越高，转向中心线的位置逐渐向第一方向移动，以确保车辆的行驶安全，降低用户猛打方向盘引起车辆侧翻的概率。图2中的(b)为极限转向模式对应的预设转向中心的示意图，图2中的(b)的转向中心线可以设置为经过整车中心，以获取最小的转向半径和最佳的可通过性。图2中的(c)为无外摆转向模式对应的预设转向中心的示意图，图2
中的(c)的转向中心线可以设置在沿车辆第一方向上的最后一个电控转向轴之后，同向转向模式无预设转向中心。
[0122]
进一步的，可以利用阿克曼定理，根据每个转向模式对应的预设转向中心，计算该转向模式对应的转角公式。最后，将每个转向模式对应的转角公式存储在控制器中，以便控制器在获取到第一目标转向角之后，根据第一目标转向角，利用目标转向模式对应的转角公式，确定第二目标转向角和目标转动方向。
[0123]
图3是图1所示实施例示出的一种步骤103的流程图。如图3所示，第二目标转向角为多个，在目标转向模式为普通转向模式的情况下，步骤103可以包括以下步骤：
[0124]
步骤1031，根据车速和第一目标转向角，利用普通转向模式对应的转角公式，确定目标转动方向和每个第二目标转向角。
[0125]
普通转向模式对应的转角公式包括：
[0126][0127]
其中，θ为第一目标转向角，δi为多个第二目标转向角中的第i个第二目标转向角，ai为第i个第二目标转向角对应的第一常数，i为大于0的整数，v1为车速，v2为第一车速阈值。
[0128]
步骤1032，若第二目标转向角大于或等于0，确定第二目标转向角与第一目标转向角的方向相同。
[0129]
步骤1033，若第二目标转向角小于0，确定第二目标转向角与第一目标转向角的方向相反。
[0130]
在一种场景中，车辆通常具有多个电控转向轴，每个电控转向轴均对应一个第二目标转向角，即第二目标转向角为多个。可以按照第一方向依次对多个电控转向轴进行排序，将位于机械转向轴的第一方向上的第1个电控转向轴对应的第二目标转向角作为第1个第二目标转向角，将位于机械转向轴的第一方向上的第2个电控转向轴对应的第二目标转向角作为第2个第二目标转向角，依次类推，直至将多个第二目标转向角按照第一方向排序完成，即多个第二目标转向角中的第i个第二目标转向角为，沿第一方向上的第i个电控转向轴对应的第二目标转向角。在目标转向模式为普通转向模式的情况下，控制器可以根据车速和第一目标转向角，利用普通转向模式对应的转角公式确定目标转动方向和每个第二目标转向角。以车辆包括一个机械转向轴，和两个电控转向轴，第一车速阈值v2为35km/h为例进行说明，沿第一方向上的第1个电控转向轴对应的第1个第二目标转向角可以为即第1个第二目标转向角对应的第一常数为0.156，第2个第二目标转向角可以为即第2个第二目标转向角对应的第一常数为0.467。
[0131]
普通转向模式对应的转角公式与车速v1相关联，如图4所示，当车速v1大于或等于第一车速阈值v2时(第一车速阈值例如可以是35km/h)，第二目标转向角大于或等于0，确定
第二目标转向角与第一目标转向角的方向相同，即电控转向轴与机械转向轴的方向相同。当车速v1小于第一车速阈值v2时，第二目标转向角小于0，确定第二目标转向角与第一目标转向角的方向相反，即电控转向轴与机械转向轴的方向相反。在普通转向模式下，通过将电控转向轴、机械转向轴的方向，与车速v1相关联，能够在车辆低速行驶时使电控转向轴与机械转向轴的方向相反，在车辆高速行驶时使电控转向轴与机械转向轴的方向相同，从而确保车辆在低速行驶时的机动性以及在高速行驶时的稳定性。
[0132]
图5是图1所示实施例示出的另一种步骤103的流程图。如图5所示，第二目标转向角为多个，在目标转向模式为极限转向模式的情况下，步骤103可以包括以下步骤：
[0133]
步骤1034，根据第一目标转向角，利用极限转向模式对应的转角公式，确定目标转动方向和每个第二目标转向角。
[0134]
极限转向模式对应的转角公式包括：
[0135][0136]
其中，θ为第一目标转向角，δi为多个第二目标转向角中的第i个第二目标转向角，bi为第i个第二目标转向角对应的第二常数，i为大于0的整数。
[0137]
步骤1035，若第二目标转向角大于或等于0，确定第二目标转向角与第一目标转向角的方向相同。
[0138]
步骤1036，若第二目标转向角小于0，确定第二目标转向角与第一目标转向角的方向相反。
[0139]
在另一种场景中，当第二目标转向角为多个时，可以按照第一方向对多个第二目标转向角进行排序，即多个第二目标转向角中的第i个第二目标转向角为，沿第一方向上的第i个电控转向轴对应的第二目标转向角。在目标转向模式为极限转向模式的情况下，控制器可以根据第一目标转向角，利用极限转向模式对应的转角公式确定目标转动方向和每个第二目标转向角。以车辆包括一个机械转向轴，和两个电控转向轴为例进行说明，沿车辆第一方向上的第1个电控转向轴对应的第1个第二目标转向角可以为即第1个第二目标转向角对应的第二常数为20，第2个第二目标转向角可以为即第2个第二目标转向角对应的第二常数为15。
[0140]
极限转向模式对应的转角公式与第一目标转向角θ相关联，如图6所示，当第一目标转向角θ小于或等于第一目标转向角对应的第二常数bi时，第二目标转向角大于或等于0，确定第二目标转向角与第一目标转向角的方向相同，即电控转向轴与机械转向轴的方向相同。当第一目标转向角θ大于第一目标转向角对应的第二常数bi时，第二目标转向角小于0，确定第二目标转向角与第一目标转向角的方向相反，即电控转向轴与机械转向轴的方向相反。在极限转向模式下，通过将电控转向轴、机械转向轴的方向，与第一目标转向角θ相关联，能够在第一目标转向角较大时使电控转向轴和机械转向轴的方向相反，在第一目标转向角较小时使电控转向轴与机械转向轴的方向相同，从而确保车辆的操控性和机动性。
[0141]
图7是根据一示例性实施例示出的另一种车辆的转向控制方法的流程图。如图7所示，第二目标转向角为多个，在目标转向模式为同向转向模式的情况下，在步骤102之后，该方法还包括以下步骤：
[0142]
步骤105，控制车速小于或等于第二车速阈值。
[0143]
举例来说，在目标转向模式为同向转向模式的情况下，为了确保车辆的行驶安全，控制器可以通过限制发动机转速、变速箱档位等方式，控制车速小于或等于第二车速阈值，第二车速阈值例如可以是5km/h。
[0144]
步骤103可以通过以下方式实现：
[0145]
根据第一目标转向角，利用同向转向模式对应的转角公式，确定目标转动方向和每个第二目标转向角。
[0146]
同向转向模式对应的转角公式包括：
[0147]
δi＝θ，
[0148]
其中，θ为第一目标转向角，δi为多个第二目标转向角中的第i个第二目标转向角，第二目标转向角与第一目标转向角的方向相同。
[0149]
示例的，当第二目标转向角为多个时，可以按照第一方向对多个第二目标转向角进行排序，即多个第二目标转向角中的第i个第二目标转向角为，沿第一方向上的第i个电控转向轴对应的第二目标转向角。在目标转向模式为同向转向模式的情况下，控制器可以根据第一目标转向角，利用同向转向模式对应的转角公式δi＝θ，确定目标转动方向和每个第二目标转向角。以车辆包括一个机械转向轴，和两个电控转向轴为例进行说明，沿车辆第一方向上的第1个电控转向轴对应的第1个第二目标转向角可以为δ1＝θ，第2个第二目标转向角可以为δ2＝θ。
[0150]
图8是根据一示例性实施例示出的另一种车辆的转向控制方法的流程图。如图8所示，第二目标转向角为多个，在目标转向模式为无外摆转向模式的情况下，在步骤102之后，该方法还包括以下步骤：
[0151]
步骤106，控制车速小于或等于第三车速阈值。
[0152]
举例来说，在目标转向模式为无外摆转向模式的情况下，为了确保车辆的行驶安全，控制器可以通过限制发动机转速、变速箱档位等方式，控制车速小于或等于第二车速阈值，第二车速阈值例如可以是30km/h。
[0153]
步骤103可以通过以下方式实现：
[0154]
根据第一目标转向角，利用无外摆转向模式对应的转角公式，确定目标转动方向和每个第二目标转向角。
[0155]
无外摆转向模式对应的转角公式包括：
[0156]
δi＝arctg(ci×
tgθ)，
[0157]
其中，θ为第一目标转向角，δi为多个第二目标转向角中的第i个第二目标转向角，ci为第i个第二目标转向角对应的第三常数，i为大于0的整数，第二目标转向角与第一目标转向角的方向相同。
[0158]
示例的，当第二目标转向角为多个时，可以按照第一方向对多个第二目标转向角进行排序，即多个第二目标转向角中的第i个第二目标转向角为，沿第一方向上的第i个电控转向轴对应的第二目标转向角。在目标转向模式为无外摆转向模式的情况下，控制器可
以根据第一目标转向角，利用无外摆转向模式对应的转角公式δi＝arctg(ci×
tgθ)，确定目标转动方向和每个第二目标转向角。以车辆包括一个机械转向轴，和两个电控转向轴为例进行说明，沿车辆第一方向上的第1个电控转向轴对应的第1个第二目标转向角可以为δ1＝arctg(0.37
×
tgθ)，即第1个第二目标转向角对应的第三常数为0.37，第2个第二目标转向角可以为δ2＝arctg(0.12
×
tgθ)，即第2个第二目标转向角对应的第三常数为0.12。在无外摆转向模式下，车辆的电控转向轴对应的第二目标转向角沿第一方向逐渐减小，能够降低车辆在转向过程中的外摆值，防止车辆后侧外摆碰到行人或其他障碍物，提高车辆的行驶安全。
[0159]
图9是根据一示例性实施例示出的又一种车辆的转向控制方法的流程图。如图9所示，车辆上设置有第一转向按钮和第二转向按钮，目标转向模式还包括双控转向模式，在步骤102之后，该方法还包括以下步骤：
[0160]
步骤107，若目标转向模式为双控转向模式，控制车速小于或等于第四车速阈值。
[0161]
举例来说，在目标转向模式为双控转向模式的情况下，为了确保车辆的行驶安全，控制器可以通过限制发动机转速、变速箱档位等方式，控制车速小于或等于第二车速阈值，第二车速阈值例如可以是5km/h。
[0162]
步骤108，在第一转向按钮被按下后，控制电控转向轴按顺时针方向转动，直至第一转向按钮被松开。或者，
[0163]
步骤109，在第二转向按钮被按下后，控制电控转向轴按逆时针方向转动，直至第二转向按钮被松开。
[0164]
示例的，在用户操纵车辆进行转向时，可能会面临以上转向模式均无法适用的驾驶场景，为了进一步提高车辆的可通过性以及车辆驾驶的便捷性，转向模式还可以包括双控转向模式。当用户选择双控转向模式作为目标转向模式时，用户可以通过转动方向盘，使机械连接装置控制机械转向轴进行机械转向，并通过车辆上设置的第一转向按钮和第二转向按钮控制电控转向轴进行转动，以实现电控转向。例如，在第一转向按钮用于控制车辆的电控转向轴来实现车辆左转，第二转向按钮用于控制车辆的电控转向轴来实现车辆右转的情况下，用户可以通过持续按下第一转向按钮，来控制电控转向轴持续按顺时针方向转动，以控制车辆持续进行左转，直至第一转向按钮被松开。用户可以通过持续按下第二转向按钮，来控制电控转向轴持续按逆时针方向转动，以控制车辆持续进行右转，直至第二转向按钮被松开。在双控转向模式下，用户可以根据当前车辆的具体需求，通过操纵方向盘、第一转向按钮和第二转向按钮实现对各转向轴的转向角的任意控制。
[0165]
可选地，为保证车辆行驶安全，避免在控制器出现异常时(例如控制器检测不到各转向轴的转向角，或检测到各转向轴的转向角之间差距过大)，使电控转向轴失去控制，影响车辆的行驶安全。车辆的转向模式还可以包括机械转向模式，机械转向模式对应的预设转向中心如图10所示，图10中的垂直线为转向中心线，圆圈代表车辆质心所处位置，转向中心线可以经过电控转向轴的中心位置。在用户操纵车辆进行转向时，若发现控制器出现异常，可以选择机械转向模式作为目标转向模式，以确保车辆能够安全行驶。在机械转向模式下，电控转向轴不参与车辆的转向，只通过机械转向轴控制车辆进行转向。
[0166]
综上所述，本公开首先通过在获取到模式控制信号时，获取车辆当前的车辆信息，并根据车辆信息，确定车辆是否满足预设的模式控制条件，其中，模式控制信号包括目标转
向模式，车辆信息包括车辆的车速、机械转向轴的转向角和电控转向轴的转向角，若车辆满足模式控制条件，将车辆设置为目标转向模式，若方向盘发生转动，获取机械转向轴的第一目标转向角，并根据目标转向模式和第一目标转向角，确定电控转向轴的第二目标转向角以及目标转动方向，最后控制电控转向轴按照目标转动方向，转动到第二目标转向角。本公开通过模式控制信号选择不同的目标转向模式，并根据不同的目标转向模式来调整电控转向轴的转动，能够满足不同驾驶场景下的转向需求，提高了车辆的可通过性和控制的灵活度。
[0167]
图11是根据一示例性实施例示出的一种车辆的转向控制装置的框图。如图11所示，车辆包括机械转向轴和位于机械转向轴的第一方向上的电控转向轴，机械转向轴为车辆的方向盘控制的车辆前轮的转向轴，电控转向轴为由车辆的电机控制的车辆后轮的转向轴，第一方向为从车辆的车头指向车辆的车尾的方向，该装置200包括：
[0168]
判断模块201，用于在获取到模式控制信号时，获取车辆当前的车辆信息，并根据车辆信息，确定车辆是否满足预设的模式控制条件。
[0169]
其中，模式控制信号包括目标转向模式，车辆信息包括车辆的车速、机械转向轴的转向角和电控转向轴的转向角。
[0170]
确定模块202，用于若车辆满足模式控制条件，将车辆设置为目标转向模式。
[0171]
确定模块202，还用于若方向盘发生转动，获取机械转向轴的第一目标转向角，并根据目标转向模式和第一目标转向角，确定电控转向轴的第二目标转向角以及目标转动方向。
[0172]
控制模块203，用于控制电控转向轴按照目标转动方向，转动到第二目标转向角。
[0173]
可选地，判断模块201用于：
[0174]
若车速小于或等于预设的速度阈值，且机械转向轴的转向角和电控转向轴的转向角均小于或等于预设的角度阈值，确定车辆满足模式控制条件。
[0175]
可选地，目标转向模式包括普通转向模式，极限转向模式，同向转向模式和无外摆转向模式中的任一种，确定模块202用于：
[0176]
根据第一目标转向角，利用目标转向模式对应的转角公式，确定第二目标转向角和目标转动方向。
[0177]
其中，转角公式为根据目标转向模式对应的预设转向中心，利用阿克曼定理确定的公式，预设转向中心为车辆在目标转向模式下进行转向时，机械转向轴和电控转向轴的车轮所需围绕转动的中心点。
[0178]
可选地，第二目标转向角为多个，在目标转向模式为普通转向模式的情况下，确定模块202用于：
[0179]
根据车速和第一目标转向角，利用普通转向模式对应的转角公式，确定目标转动方向和每个第二目标转向角。
[0180]
普通转向模式对应的转角公式包括：
[0181][0182]
其中，θ为第一目标转向角，δi为多个第二目标转向角中的第i个第二目标转向角，ai为第i个第二目标转向角对应的第一常数，i为大于0的整数，v1为车速，v2为第一车速阈
值。
[0183]
若第二目标转向角大于或等于0，确定第二目标转向角与第一目标转向角的方向相同。
[0184]
若第二目标转向角小于0，确定第二目标转向角与第一目标转向角的方向相反。
[0185]
可选地，第二目标转向角为多个，在目标转向模式为极限转向模式的情况下，确定模块202用于：
[0186]
根据第一目标转向角，利用极限转向模式对应的转角公式，确定目标转动方向和每个第二目标转向角。
[0187]
极限转向模式对应的转角公式包括：
[0188][0189]
其中，θ为第一目标转向角，δi为多个第二目标转向角中的第i个第二目标转向角，bi为第i个第二目标转向角对应的第二常数，i为大于0的整数。
[0190]
若第二目标转向角大于或等于0，确定第二目标转向角与第一目标转向角的方向相同。
[0191]
若第二目标转向角小于0，确定第二目标转向角与第一目标转向角的方向相反。
[0192]
可选地，第二目标转向角为多个，在目标转向模式为同向转向模式的情况下，控制模块203还用于：
[0193]
在将车辆设置为目标转向模式之后，控制车速小于或等于第二车速阈值。
[0194]
确定模块202用于：
[0195]
根据第一目标转向角，利用同向转向模式对应的转角公式，确定目标转动方向和每个第二目标转向角。
[0196]
同向转向模式对应的转角公式包括：
[0197]
δi＝θ，
[0198]
其中，θ为第一目标转向角，δi为多个第二目标转向角中的第i个第二目标转向角，第二目标转向角与第一目标转向角的方向相同。
[0199]
可选地，第二目标转向角为多个，在目标转向模式为无外摆转向模式的情况下，控制模块203还用于：
[0200]
在将车辆设置为目标转向模式之后，控制车速小于或等于第三车速阈值。
[0201]
确定模块202用于：
[0202]
根据第一目标转向角，利用无外摆转向模式对应的转角公式，确定目标转动方向和每个第二目标转向角。
[0203]
无外摆转向模式对应的转角公式包括：
[0204]
δi＝arctg(ci×
tgθ)，
[0205]
其中，θ为第一目标转向角，δi为多个第二目标转向角中的第i个第二目标转向角，ci为第i个第二目标转向角对应的第三常数，i为大于0的整数，第二目标转向角与第一目标转向角的方向相同。
[0206]
图12是图11所示实施例示出的一种控制模块的框图。如图12所示，车辆上设置有第一转向按钮和第二转向按钮，目标转向模式还包括双控转向模式，控制模块203包括：
[0207]
第一控制子模块2031，用于在将车辆设置为目标转向模式之后，若目标转向模式为双控转向模式，控制车速小于或等于第四车速阈值。
[0208]
第二控制子模块2032，用于在第一转向按钮被按下后，控制电控转向轴按顺时针方向转动，直至第一转向按钮被松开。或者，还用于在第二转向按钮被按下后，控制电控转向轴按逆时针方向转动，直至第二转向按钮被松开。
[0209]
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
[0210]
综上所述，本公开首先通过在获取到模式控制信号时，获取车辆当前的车辆信息，并根据车辆信息，确定车辆是否满足预设的模式控制条件，其中，模式控制信号包括目标转向模式，车辆信息包括车辆的车速、机械转向轴的转向角和电控转向轴的转向角，若车辆满足模式控制条件，将车辆设置为目标转向模式，若方向盘发生转动，获取机械转向轴的第一目标转向角，并根据目标转向模式和第一目标转向角，确定电控转向轴的第二目标转向角以及目标转动方向，最后控制电控转向轴按照目标转动方向，转动到第二目标转向角。本公开通过模式控制信号选择不同的目标转向模式，并根据不同的目标转向模式来调整电控转向轴的转动，能够满足不同驾驶场景下的转向需求，提高了车辆的可通过性和控制的灵活度。
[0211]
本公开还涉及一种车辆，如图13所示，该车辆300上设置有上述任一种车辆的转向控制装置200。
[0212]
关于上述实施例中的车辆300，其中车辆的转向控制装置200执行操作的具体方式已经在有关该车辆的转向控制方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
[0213]
综上所述，本公开首先通过在获取到模式控制信号时，获取车辆当前的车辆信息，并根据车辆信息，确定车辆是否满足预设的模式控制条件，其中，模式控制信号包括目标转向模式，车辆信息包括车辆的车速、机械转向轴的转向角和电控转向轴的转向角，若车辆满足模式控制条件，将车辆设置为目标转向模式，若方向盘发生转动，获取机械转向轴的第一目标转向角，并根据目标转向模式和第一目标转向角，确定电控转向轴的第二目标转向角以及目标转动方向，最后控制电控转向轴按照目标转动方向，转动到第二目标转向角。本公开通过模式控制信号选择不同的目标转向模式，并根据不同的目标转向模式来调整电控转向轴的转动，能够满足不同驾驶场景下的转向需求，提高了车辆的可通过性和控制的灵活度。
[0214]
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
[0215]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0216]
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。