以往对于汽车自动调胎压的说法,多数人最初的反应仍然是胎压监测以及车载充气泵。
但是比亚迪近期公开的多项轮胎相关发明专利所关注的内容已经不再只是“测得准不准”,而是使轮胎可以依照车辆的状态和路况来改变自身的工况。目前所得到的方案是,比亚迪此次布局涉及的方向较多,有可变电控轮胎骨架、四轮独立充放气、轮胎内壁光栅传感等。
它们不是孤立设计出来的,而是分别负责感知、调节和安全防护等功能的组合体,试图创建起一个完整的智能轮胎技术体系。
其中,“胎压内壁光栅传感”方案属于整个系统的关键“感知端”。
传统胎压监测一般依靠轮胎内部压力的变化或者轮速的不同来判断是否出现异常。但是行驶中由于形状变故的存在,在一些区域上会有形变的情况发生,而这些变化不容易被及时察觉到。比亚迪的专利方案就考虑到在轮胎内壁上安装柔性光栅贴片对轮胎内部进行更大范围的状态检测。
这就使系统所获取的信息不再只限于胎压,还可以包含温度、轮胎形变等数据。对于车辆来说,这就相当于多了一层接近车轮本体的“触觉”,给之后调压提供依据。
真正有区别的地方就在于四轮独立充放气。按照公开方案,系统由充气阀组和放气阀组组成。充气端连接车载气源,再分别通向四条轮胎,每一路都配备独立电磁阀;放气端同样为每条轮胎设置单独的电磁阀,排气时直接连通外界。
这就意味着车辆不需要把四个车轮当作一个整体来调节了,可以分别对每一个车轮进行调节。要提高某个车轮的胎压只需打开该处对应的充气通道即可;要降低压力的话,则需要开启相应的放气阀。多个车轮也可以同时做不同程度的调整,并且相互之间不会因为共用管路而被绑定。
这一点同之前常见的桥控式中央充放气系统有区别。部分军用越野车辆采用前桥两轮、后桥两轮统一调压,早期一些民用中央充放气技术也主要围绕整车或者车桥进行控制。这样的方案结构比较直接,但是单个车轮的调节自由度较小。
比亚迪专利所展示出的思路就是把控制颗粒度再细化到单个轮胎上。
在沙地、泥地等低附着路面上,适当降低胎压可以增大轮胎与地面接触面积从而改善通过性。车辆重新回到铺装路面后又可以将胎压调回适合公路行驶的范围。对于一个轮胎出现缓慢漏气的情况,系统也可以根据监测结果进行补压,减少驾驶员频繁停车检查的需要。
再结合轮胎温度、形变量等数据之后,未来的调节逻辑就不再只是“低于标准值就补气”,而是针对不同的车轮负载、路面以及行驶状态来做出动态的控制。
一类技术的价值不仅在于越野场景。车辆转弯、加速、制动时四个车轮所承受的载荷并不完全相等。如果系统能够准确判断出各个轮胎的状态,那么独立调压就有能力服务于抓地力、舒适性以及轮胎磨损和行驶安全等多个方面。
当然,专利公开不等于相关技术已经完成量产,也不代表某款车型即将搭载。胎内传感器耐久性、旋转部件供气结构密封可靠性、系统重量和维护成本等都是从实验方案到实际产品过程中需要解决的问题。
但是按照比亚迪的专利组合来看,它似乎也在尝试改变轮胎在汽车中所处的位置。它不再只是用来承载重物、传递动力的橡胶零件,还可能成为感知路面状况、反馈信息并做出反应的操作单元。
如果这样的方案以后真的实现了,则汽车的调节胎压就会由原来的驾驶员定期检查转变成车辆按照环境来自己完成的一个动态控制系统。这时候轮胎技术竞争重点也会由材料和花纹再转向传感、控制以及整车协同。