從博世專利申請(qǐng)看液壓制動(dòng)控制系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展

馬天舒 曹賽賽 吳桐 李琳青

摘 要：本文以博世公司在液壓制動(dòng)控制系統(tǒng)領(lǐng)域的專利文獻(xiàn)為基礎(chǔ)，對(duì)其在國(guó)內(nèi)外的總體專利申請(qǐng)情況和申請(qǐng)態(tài)勢(shì)進(jìn)行了分析，并針對(duì)博世在防抱死系統(tǒng)、電子控制制動(dòng)系統(tǒng)、電子穩(wěn)定程序和全電路控制系統(tǒng)以及自動(dòng)駕駛等方面的重要專利技術(shù)進(jìn)行了深入研究。基于對(duì)博世在液壓制動(dòng)控制系統(tǒng)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展的分析研究，得到了該領(lǐng)域總體的技術(shù)發(fā)展方向，為后續(xù)研究和相關(guān)專利布局提供了參考。

關(guān)鍵詞：博世；液壓制動(dòng)控制；防抱死系統(tǒng)；電控；自動(dòng)駕駛

德國(guó)BOSCH（博世）公司作為全球第一大汽車技術(shù)供應(yīng)商，一直不斷致力于提供更安全、更有利于提高駕乘舒適性的汽車制動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)產(chǎn)品。1936年，博世獲得了電液氣控制防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）的專利權(quán)，促進(jìn)了ABS在汽車上的應(yīng)用；1993年，博世與斯堪尼公司聯(lián)合首次在牽引車及掛車上安裝了電子控制制動(dòng)系統(tǒng)（EBS）；1995年，博世成為首家對(duì)電子穩(wěn)定程序（ESP）進(jìn)行量產(chǎn)的供應(yīng)商，避免了最高80%側(cè)滑事故的發(fā)生。近年來(lái)，博世在再生制動(dòng)和自動(dòng)停車制動(dòng)領(lǐng)域不斷進(jìn)步，繼續(xù)引領(lǐng)汽車制動(dòng)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展。

1 簡(jiǎn)介

液壓制動(dòng)是以人力為能源，以液體作為傳動(dòng)介質(zhì)的一種制動(dòng)形式，主要由制動(dòng)踏板、制動(dòng)主缸、制動(dòng)輪缸和油管等組成。液壓制動(dòng)裝置利用液壓油，將駕駛員的力通過(guò)制動(dòng)踏板轉(zhuǎn)換為液壓力，再通過(guò)管路傳至車輪制動(dòng)器，車輪制動(dòng)器再將液壓力轉(zhuǎn)變?yōu)橹苿?dòng)蹄張開的機(jī)械推力，使制動(dòng)蹄摩擦片與制動(dòng)鼓產(chǎn)生摩擦，從而阻止車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩。

近年來(lái)，車輛制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展主要是控制技術(shù)的發(fā)展。一方面是擴(kuò)大控制范圍、增加控制功能；另一方面是采用優(yōu)化控制理論，實(shí)施伺服控制和高精度控制。因而，現(xiàn)代汽車液壓制動(dòng)控制系統(tǒng)正朝著電子制動(dòng)控制的方向發(fā)展，電子制動(dòng)控制系統(tǒng)將與其他汽車電子系統(tǒng)，如汽車電子懸架系統(tǒng)、汽車主動(dòng)式方向擺動(dòng)穩(wěn)定系統(tǒng)、電子導(dǎo)航系統(tǒng)等融合在一起成為綜合的汽車電子控制系統(tǒng)，各種控制單元集中在一個(gè)ECU中，實(shí)現(xiàn)車輛控制的智能化。本文將從博世的專利申請(qǐng)的角度分析液壓制動(dòng)控制系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展。

2 專利申請(qǐng)分析

截至2016年，博世在汽車的液壓制動(dòng)控制系統(tǒng)領(lǐng)域在全球的申請(qǐng)總量是782項(xiàng)。其全球申請(qǐng)態(tài)勢(shì)見下圖。

全球申請(qǐng)態(tài)勢(shì)圖

3 技術(shù)路線分析

1936年，博世獲得了電氣控制ABS的專利權(quán)，基于機(jī)械式車輪的防抱死設(shè)計(jì)，由裝在車輪上的電磁式轉(zhuǎn)速傳感器和液壓電磁閥組成。

1977年，博世研制出“帶有數(shù)字式控制器的ABS系統(tǒng)”，通過(guò)數(shù)字速度信號(hào)和周期信號(hào)監(jiān)測(cè)制動(dòng)壓力的變化，保證在制動(dòng)過(guò)程中，在預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)制動(dòng)壓力的穩(wěn)定。

1991年，博世提出了“提高制動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定性和可操控性的方法”，博世提出可提高制動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定性和可操控性的方法，進(jìn)而演進(jìn)為ESP的廣泛使用。

2008年，博世提出了“帶有電子控制單元的制動(dòng)控制裝置”，該專利對(duì)帶有ECU的制動(dòng)控制單元進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn)，用于在輪缸壓力的非釋放狀態(tài)下，經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)完成液壓?jiǎn)卧牟僮鳎瑢⒎轻尫艩顟B(tài)的輪缸壓力設(shè)定為固定值。

2015年，博世提出了“用于車輛的制動(dòng)裝置及防抱死制動(dòng)系統(tǒng)”，提供了一種車輛的制動(dòng)裝置、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、ECU及制動(dòng)控制方法，其制動(dòng)可靠，能夠避免輪鎖定和滑移，而不使用相對(duì)昂貴和復(fù)雜的基于液壓的防抱死制動(dòng)系統(tǒng)。

4 總結(jié)

本文通過(guò)對(duì)博世在液壓制動(dòng)控制系統(tǒng)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)的態(tài)勢(shì)分析，得到博世在液壓制動(dòng)控制系統(tǒng)領(lǐng)域自20世紀(jì)70年代起申請(qǐng)量穩(wěn)定增長(zhǎng)，并在193年開始出現(xiàn)了另一次技術(shù)的明顯發(fā)展，這個(gè)時(shí)間點(diǎn)和博世的相關(guān)產(chǎn)品的問(wèn)世時(shí)間上是相吻合的。

液壓制動(dòng)控制系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)已漸趨成熟，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人可以在學(xué)習(xí)博世已授權(quán)的液壓制動(dòng)控制系統(tǒng)領(lǐng)域的專利的基礎(chǔ)上，進(jìn)行進(jìn)一步具有創(chuàng)造性的改進(jìn)。同時(shí)，國(guó)家在大力支持自動(dòng)駕駛技術(shù)的研發(fā)，因而汽車的制動(dòng)控制系統(tǒng)將繼續(xù)朝著全電動(dòng)控制的方向發(fā)展。希望國(guó)內(nèi)的申請(qǐng)人能夠認(rèn)識(shí)到未來(lái)制動(dòng)控制領(lǐng)域的發(fā)展方向，加強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)，在新一輪技術(shù)變革中站在創(chuàng)新的前沿。

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