原地掉頭的原理
極氪如何用雙電機實現(xiàn)原地掉頭
不靠四電機,為什么也能做到?
提到原地掉頭,很多人第一反應往往是四電機或者三電機的電動車,左右車輪反向旋轉,像坦克一樣在原地轉圈。那么普通的雙電機車型能不能平穩(wěn)原地掉頭?極氪和吉利公布了一項名為“車輛原地調頭的控制方法、系統(tǒng)、車輛及存儲介質”的專利,不是四電機,甚至不需要左右車輪反向轉,車輛同樣可以實現(xiàn)接近原地的調頭效果。
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原地掉頭的原理
普通車輛轉彎,本質依賴的是前輪轉向與整車前進速度。當車速很低、輪胎幾乎不滾動時,輪胎可提供的側向力下降,即便方向盤打滿,車輛也很難繼續(xù)轉向。這也是為什么大多數(shù)家用車在狹窄空間里只能來回倒幾把。

所謂原地掉頭,真正的技術難點并不在轉向機構,而在于如何在沒有前進速度的情況下,制造一個足夠大的力矩,這個力矩需要繞車身旋轉。傳統(tǒng)的四電機坦克掉頭方案,選擇了直接的方式,讓左右車輪反向旋轉,通過輪胎滑移強行轉動車身。但這種方案對硬件要求高,成本、能耗以及輪胎磨損都不低,很難大規(guī)模下放。
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吉利/極氪如何用雙電機實現(xiàn)原地掉頭
吉利這項專利,走的是另一條路。也就是把剎車當支點,把動力當杠桿,根據(jù)專利摘要描述,其核心控制邏輯可以概括為一句話:一側制造強阻力,另一側集中輸出動力,讓車輛擰著轉過去。
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在車輛原地調頭功能開啟后,系統(tǒng)會對四個車輪進行差異化控制。以前輪轉向向左為例,轉向內側的左前輪會被施加制動扭矩,也就是給這個車輪施加剎車,相當于被“釘”在地面上,成為整車旋轉的支點。同時,前軸的驅動扭矩只施加在外側的右前輪,由它負責推動車頭轉動。
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真正精妙的部分發(fā)生在后軸。系統(tǒng)會停止向內側的左后輪施加驅動扭矩,并將原本屬于左右后輪的驅動扭矩,集中施加到轉向外側的右后輪,簡單來說就是一邊輪胎被剎車剎住,所有動力放在另一邊。右后輪成為整車主要的推進力來源,而左后輪不再干擾車輛旋轉。
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當前輪一側被制動鎖定,另一側前后輪同時輸出驅動力時,整輛車就會圍繞被剎車的一側低速旋轉,轉向半徑被壓縮。視覺上,車輛呈現(xiàn)出類似原地掉頭的效果,但整個過程不依賴車輪反向旋轉。
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不靠四電機,為什么也能做到?
這項專利之所以重要,正是因為它證明了原地調頭并不是三電機或者四電機的專屬能力。不要求左右車輪反向轉動,僅需要四輪獨立剎車系統(tǒng)本,可以精準施加制動扭矩;同時需要前后軸具備獨立驅動能力,可以通過控制策略靈活分配動力輸出,也就是說,至少是雙電機車型,單電機不行。
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對比來看,四電機坦克掉頭依賴左右輪反向轉動,動作直接、效果生猛,但對硬件成本和輪胎工況要求很高。吉利這項專利采用的則是剎車+單側驅動的方式,車輪始終保持同向滾動,輪胎滑移可控,調頭過程更加平順,也更適合日常道路和城市環(huán)境使用。這也解釋了專利中強調的一個關鍵詞——平順。這項專利并非為極限越野或炫技場景而生,而是面向量產(chǎn)乘用車,可以在狹窄空間中真實使用。
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選車偵探觀點:從技術角度看,這項專利并沒有顛覆物理規(guī)律,也沒有依賴夸張的硬件配置,而是通過對制動與驅動扭矩的巧妙調配,讓車輛在低速狀態(tài)下獲得足夠的旋轉力矩。但另一方面,這對于整車控制、系統(tǒng)工程和軟件能力都提出了更高的要求,需要使用算力更高的底盤控制芯片來支持,未來會普及在眾多吉利車型上。大家覺得這項技術怎么樣?歡迎討論。
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