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電動汽車“原地掉頭”技術(shù)解析

2025-01-03 09:26:28·  來源：汽車電子與軟件  作者：北灣南巷  
　
2.2 實用場景與用戶體驗

原地（坦克）掉頭功能的實用場景涵蓋城市、郊區(qū)及特殊環(huán)境中的多種復(fù)雜駕駛條件，其簡便的操作方式和強大的適應(yīng)性，不僅顯著提高了駕駛便利性，還為用戶提供了更加安全、智能的出行體驗。這一功能代表了汽車智能化發(fā)展的又一重要方向，也將成為未來高端電動汽車的標(biāo)配功能之一。

狹窄街道或巷道中的掉頭

  • 在城市中，許多小街道和巷道因設(shè)計初衷并未考慮到現(xiàn)代車輛的掉頭需求，尤其是對于SUV或長軸距車輛而言，傳統(tǒng)方式掉頭可能需要占用多條車道或多次前后移動調(diào)整車身，既費時又存在安全隱患。  
  • 配備原地（坦克）掉頭功能的電動車可以在極小的空間內(nèi)完成調(diào)頭操作，特別適用于單行道、老城區(qū)狹窄街巷或復(fù)雜的支路網(wǎng)絡(luò)，有效提升駕駛靈活性。


    • 停車場等空間有限的環(huán)境中輕松調(diào)頭

  • 停車場尤其是地下停車場的設(shè)計通常存在空間限制，駕駛員可能因視野受限或空間不足，難以快速完成調(diào)頭。

    • 圖片

             

    原地（坦克）掉頭功能可以幫助車輛快速完成調(diào)頭，即便在柱子或其他障礙物密集的狹窄區(qū)域也無需反復(fù)調(diào)整，顯著提高停車和出庫效率。

    特定場景中的應(yīng)急操作

  • 在狹窄山路、隧道或施工區(qū)域中，可能因前方道路中斷或特殊情況需要調(diào)頭。傳統(tǒng)車輛需耗費大量時間前后倒車，而原地（坦克）掉頭功能能夠幫助駕駛員快速脫困，增強操作靈活性。
  • 對于緊急車輛（如消防車、救護車等），原地（坦克）掉頭功能可在狹窄環(huán)境中節(jié)省寶貴時間，提高救援效率。


    • 家庭和社區(qū)使用場景

  • 在居民區(qū)內(nèi)，狹窄的巷道或社區(qū)停車位之間的空間可能難以滿足普通車輛掉頭的需求。原地（坦克）掉頭功能可以讓駕駛員輕松應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，特別適合駕駛大尺寸車輛的家庭用戶。


    • 03、應(yīng)用案例     

    中國第一汽車股份有限公司提出了一種車輛的控制方法、裝置、計算機可讀存儲介質(zhì)及車輛(申請?zhí)枺?02411087315 .4)，特別針對車輛的原地掉頭功能進行了詳細的設(shè)計和說明。以下是詳細解析：

    3.1 發(fā)明背景與目的

    背景：原地掉頭功能，即坦克掉頭，允許車輛在原地進行轉(zhuǎn)向，主要應(yīng)用于狹窄空間內(nèi)的停車和脫困。當(dāng)前技術(shù)多關(guān)注如何實現(xiàn)該功能，但忽略了使用性能，如控制準(zhǔn)確率。

    目的：解決相關(guān)技術(shù)中對車輛進行原地掉頭控制時控制準(zhǔn)確率低的問題，提高控制效率和安全性。

    3.2 發(fā)明內(nèi)容

    提出了一種車輛的控制方法，包括檢測動力系統(tǒng)故障、檢測車輛檔位、獲取并基于目標(biāo)控制參數(shù)對車輛進行控制等步驟。

    還提供了實現(xiàn)該方法的車輛控制裝置、計算機可讀存儲介質(zhì)、車輛以及計算機程序產(chǎn)品。


    3.3 方法步驟

  • 接收原地掉頭指令后，首先檢測車輛動力系統(tǒng)是否故障。
  • 若動力系統(tǒng)正常，則檢測車輛是否處于停車檔位。
  • 若處于停車檔位，則獲取原地掉頭指令對應(yīng)的目標(biāo)控制參數(shù)，并基于這些參數(shù)對車輛進行控制。
  • 控制過程中，若檢測到周圍存在障礙物或坡度過大，則停止控制并顯示預(yù)警信息。
  • 若在預(yù)設(shè)時間內(nèi)未收到操作指令或接收到取消指令，則停止控制。   

    • 圖片

    具體操作如下：

    1. 步驟S102：檢測動力系統(tǒng)狀態(tài)

  • 系統(tǒng)接收到用戶通過中控顯示屏發(fā)送的“請求原地掉頭”指令，開始檢測車輛的動力系統(tǒng)狀態(tài)。
  • 動力系統(tǒng)檢測的范圍包括電池組、電動機、控制器和傳動系統(tǒng)。
  • 電池組：提供電能來源，通常為鋰電池或鎳氫電池。
  • 電動機：將電能轉(zhuǎn)化為機械能，主要采用永磁同步電機或異步電機。
  • 控制器：調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速和扭矩，控制加速、制動等功能。
  • 傳動系統(tǒng)：將電動機的動力傳遞至車輪，通過變速器和傳動軸實現(xiàn)動力輸出。
  • 如果動力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，系統(tǒng)將停止執(zhí)行原地掉頭功能。


    • 2. 步驟S104：檢測目標(biāo)檔位狀態(tài)

  • 如果動力系統(tǒng)正常，系統(tǒng)繼續(xù)檢測車輛是否處于“目標(biāo)檔位”。
  • 目標(biāo)檔位通常為停車檔位（P檔），確保車輛在原地掉頭操作前穩(wěn)定停駐。
  • 若車輛未處于目標(biāo)檔位，系統(tǒng)會提示用戶調(diào)整檔位后重新嘗試。


    • 3. 步驟S106：獲取目標(biāo)控制參數(shù)并執(zhí)行掉頭

  • 確認車輛處于目標(biāo)檔位后，系統(tǒng)獲取與“原地掉頭指令”對應(yīng)的目標(biāo)控制參數(shù)。
  • 目標(biāo)控制參數(shù)包括：

  • 動力分配：調(diào)節(jié)各電機的扭矩輸出。
  • 轉(zhuǎn)向控制：決定車輪的旋轉(zhuǎn)方向。
  • 系統(tǒng)依據(jù)目標(biāo)參數(shù)執(zhí)行控制操作，實現(xiàn)車輛圍繞固定圓心完成原地掉頭。

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