很多人从驾校出来发现开车不是一件难事,停车才是新手的梦魇。众多停车方式中,侧方停车可以说是难度最高的。相信不少人都曾幻想过如果汽车的四个车轮可以旋转90°那侧方停车将会变得简单许多。
这种“不切实际”的幻想,在不久的将来可能将会成真。目前,丰田汽车已经向美国专利商标局申请了一种全新的四轮转向技术。从专利图可以看出,丰田将允许四个车轮实现0-90°自由转动,车辆可以实现横向平移、原地调头调头等动作。
目前汽车的车轮转向角度最大为45°,这一设计主要出于安全性以及底盘结构考虑。如果车轮转向角度允许为90°,在高速行驶时误操作引发的危险将会大大提升。此外,90°车轮转向对悬架、避震、转向、传动系统的布局有很大的考验。
丰田全新的四轮转向技术基于轮毂电机实现。新的技术中,丰田将为每个车轮配备独立的轮毂电机。轮毂电机驱动车轮前后移动,减少了传动机构的空间占用,同时轮毂电机内还将集成减振系统和部分悬架结构,大幅节省底盘空间,进而保障车轮拥有更大的转向角度。
专利文件中透露,采用了全新四轮转向系统的车型可以横向、斜向移动,也可以实现原地旋转。为了保障安全性,车辆需要通过声学或光学信号提示驾驶员或行人接下来车辆的动向。
丰田的四轮转向技术不仅解决了侧方停车问题,还解决了狭小空间调头问题,让汽车的灵活性更上一层楼。如此美好的技术实际上存在很多技术难点。首先,是转向机构的重新设计。常规车型的转向拉杆较为平直,丰田的四轮转向技术为了满足车轮转向角度达到90°可能会采用类似钩子形状的转向拉杆,这样一来转向拉杆的强度以及底盘空间需要强化与设计。
其次是如何实现后轮大幅度转向。以奥迪为例,奥迪的后轮转向通过行车电脑计算车速、转向机构输入角度进而控制后轮小幅度转向。由于丰田全新的四轮转向技术涉及的角度众多,很有可能采取几种固定模式。即正常行驶时前轮与普通车型一致,后轮会与前轮同向转动进而提升循迹性。低速时后轮会反向转动,减少转向半径,提升灵活性。停车后可以选择横向移动模式或原地调头模式。
最后,是轮毂电机带来的弊端。轮毂电机是丰田全新四轮转向系统的核心,但轮毂电机的存在却增加了簧下质量,让车辆的操控性有所损失。为此,应用丰田全新四轮转向技术的车型很可能是一台主打城市代步的小型车或是微型车。这一技术想要应用在较大的车型上面需要很长时间。