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

        2018-05-14 14:43:55馬天舒曹賽賽吳桐李琳青
        科技風(fēng) 2018年5期
        關(guān)鍵詞:自動駕駛博世電控

        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控制系統(tǒng)領(lǐng)域的專利文獻為基礎(chǔ),對其在國內(nèi)外的總體專利申請情況和申請態(tài)勢進行了分析,并針對博世在防抱死系統(tǒng)、電子控制制動系統(tǒng)、電子穩(wěn)定程序和全電路控制系統(tǒng)以及自動駕駛等方面的重要專利技術(shù)進行了深入研究。基于對博世在液壓制動控制系統(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;液壓制動控制;防抱死系統(tǒng);電控;自動駕駛

        德國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系統(tǒng)(ABS)的專利權(quán),促進了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系統(tǒng)(EBS);1995年,博世成為首家對電子穩(wěn)定程序(ESP)進行量產(chǎn)的供應(yīng)商,避免了最高80%側(cè)滑事故的發(fā)生。近年來,博世在再生制動和自動停車制動領(lǐng)域不斷進步,繼續(xù)引領(lǐng)汽車制動領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展。

        1 簡介

        液壓制動是以人力為能源,以液體作為傳動介質(zhì)的一種制動形式,主要由制動踏板、制動主缸、制動輪缸和油管等組成。液壓制動裝置利用液壓油,將駕駛員的力通過制動踏板轉(zhuǎn)換為液壓力,再通過管路傳至車輪制動器,車輪制動器再將液壓力轉(zhuǎn)變?yōu)橹苿犹銖堥_的機械推力,使制動蹄摩擦片與制動鼓產(chǎn)生摩擦,從而阻止車輪轉(zhuǎn)動的力矩。

        近年來,車輛制動系統(tǒng)的發(fā)展主要是控制技術(shù)的發(fā)展。一方面是擴大控制范圍、增加控制功能;另一方面是采用優(yōu)化控制理論,實施伺服控制和高精度控制。因而,現(xiàn)代汽車液壓制動控制系統(tǒng)正朝著電子制動控制的方向發(fā)展,電子制動控制系統(tǒng)將與其他汽車電子系統(tǒng),如汽車電子懸架系統(tǒng)、汽車主動式方向擺動穩(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ECU中,實現(xiàn)車輛控制的智能化。本文將從博世的專利申請的角度分析液壓制動控制系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展。

        2 專利申請分析

        截至2016年,博世在汽車的液壓制動控制系統(tǒng)領(lǐng)域在全球的申請總量是782項。其全球申請態(tài)勢見下圖。

        全球申請態(tài)勢圖

        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),基于機械式車輪的防抱死設(shè)計,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)”,通過數(shù)字速度信號和周期信號監(jiān)測制動壓力的變化,保證在制動過程中,在預(yù)定時間間隔內(nèi)制動壓力的穩(wěn)定。

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

        2008年,博世提出了“帶有電子控制單元的制動控制裝置”,該專利對帶有ECU的制動控制單元進行了進一步的改進,用于在輪缸壓力的非釋放狀態(tài)下,經(jīng)過預(yù)設(shè)時間時完成液壓單元的操作,將非釋放狀態(tài)的輪缸壓力設(shè)定為固定值。

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

        4 總結(jié)

        本文通過對博世在液壓制動控制系統(tǒng)領(lǐng)域的專利申請的態(tài)勢分析,得到博世在液壓制動控制系統(tǒng)領(lǐng)域自20世紀70年代起申請量穩(wěn)定增長,并在193年開始出現(xiàn)了另一次技術(shù)的明顯發(fā)展,這個時間點和博世的相關(guān)產(chǎn)品的問世時間上是相吻合的。

        液壓制動控制系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)已漸趨成熟,國內(nèi)申請人可以在學(xué)習(xí)博世已授權(quán)的液壓制動控制系統(tǒng)領(lǐng)域的專利的基礎(chǔ)上,進行進一步具有創(chuàng)造性的改進。同時,國家在大力支持自動駕駛技術(shù)的研發(fā),因而汽車的制動控制系統(tǒng)將繼續(xù)朝著全電動控制的方向發(fā)展。希望國內(nèi)的申請人能夠認識到未來制動控制領(lǐng)域的發(fā)展方向,加強創(chuàng)新意識和知識產(chǎn)權(quán)保護意識,在新一輪技術(shù)變革中站在創(chuàng)新的前沿。

        參考文獻:

        [1]周應(yīng)軍.博世公司汽車電子技術(shù)簡介(二)[J].汽車與配件,2002(3).

        [2]余卓平,韓偉,徐松云,熊璐.電子液壓制動系統(tǒng)液壓力控制發(fā)展現(xiàn)狀綜述[J].機械工程學(xué)報,2017,7:53(14).

        [3]于富麗.博世集團專利計量分析[D].沈陽:大連理工大學(xué),2013.

        [4]楊鐵軍.產(chǎn)業(yè)專利分析報告(第35冊)[M].北京:知識產(chǎn)權(quán)出版社,2015.

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