导言:去年八月,比亚迪发布了一篇名为《原地掉头横向控制方法、设备、介质、控制系统和车辆》关于原地掉头的专利,其中在具体实施方式里提到“相关技术中,车辆的原地掉头功能主要通过轮毂四电机麦轮控制和制动控制两种方式实现”。相信制动控制大家都能懂,那么麦轮控制又是什么呢?


麦轮的设计

“麦轮”的全称是“麦克纳姆轮”。在设计上,它的外缘周围安装了一圈倾斜的滚子,滚子与车轮成45°角。滚子的数量通常有6到8个。为了保证耐用性和性能,常用的滚子材质主要为聚氨酯材料,具备高弹性、耐磨、抗撕裂和抗冲击等特性。


麦轮的工作原理

麦克纳姆轮的最大特点是能够让车辆在狭小空间内无需传统的转向系统就能自由前进、后退、横向平移,或者原地掉头。与传统车轮不同,每个麦克纳姆轮都由独立的电机驱动,车辆的行进方向完全由四个轮子之间的协调配合决定。如果需要前进或后退,四个轮子会像普通车轮一样向相同方向旋转即可。而当车辆需要“蟹行”时,比如向右平移时,此时左侧的前后两轮将会向前旋转,右侧的前后两轮将会向后旋转,车辆便可以完成平移。


这个原理在于麦克纳姆轮的滚子安装角度,由于每个麦克纳姆轮的滚子与地面呈45度角,因此当轮子旋转时,滚子与地面之间的摩擦力会沿着两个方向分解,一个是前后方向,另一个是横向方向。例如,当左侧两轮向前旋转时,会产生一个向右的横向分力;同时,右侧两轮向后旋转时,也会产生一个向右的分力。当四个轮子的横向推力都向右叠加后,车辆自然就向右移动了。


如果车辆需要原地掉头时,左前轮和右后轮会向前旋转,而右前轮和左后轮则向后旋转。这样,左侧两轮和右侧两轮的旋转方向相反,产生的推动力互相对立,车辆也就无法移动位置只能原地旋转。

比亚迪专利中的“麦轮控制”

了解了麦克纳姆轮的设计和原理后,我们再回头看比亚迪仰望U8的轮胎,可以看出虽然它具备原地掉头的功能,但它使用的只是普通的乘用车轮胎,并不具备麦克纳姆轮的设计特性。


所以这里的“麦轮控制” 非不是直接采用了安装滚子的麦克纳姆轮,而是指的通过四轮独立驱动系统与智能电控技术的结合,实现了类似麦克纳姆轮控制的操控效果,从而可以做到原地掉头。


结语:

麦克纳姆轮自诞生以来凭借全方位灵活移动的特性,在各个领域得到了广泛应用,不仅减少了空间占用,还大大提高了工作效率。如今,随着汽车电动化的崛起,这跨越半个世纪的技术融合为我们的出行带来了更加智能化的体验。

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