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IPGATE AG · 知识产权组合 A · 子组合 A2
先进的线控制动技术——MUX调制、HDS 1.0、踏板触感模拟、单盒式架构
概述
A2产品组合扩展了IBS创新基础,涵盖MUX控制的压力调节、第一代高动态压力控制(HDS 1.0 / 柱塞流量控制)、带车载诊断功能的踏板触感模拟、传感器集成,以及采用单回路柱塞的线控制动系统架构。该产品组合与A1产品组合(IBS Basic)共同构成了IPGATE AG完整的IBS技术平台。
该专利组合包含5个专利家族,涵盖26份专利文件和61项核心发明,涉及6个司法管辖区(EP、DE、US、CN、IN、KR)。E102专利家族——涵盖HDS 1.0(级联柱塞流量控制架构)——是A1和A2之间共享的核心技术平台,并构成了通向B组合(HDS 2.0,E141)的概念桥梁。
E132系列作为首个采用单回路柱塞的完整线控制动系统架构,其设计已成为当今全球多家一级供应商所采用的现代一体化电液制动系统的模板。
技术演进
A2专利组合中的专利家族记录了IBS平台历经四代的技术演进历程。
闭环制动回路中MUX-ABS压力调节的基本原理。基于活塞行程、电机电流和p-V特性曲线的映射状态控制。单执行器顺序压力控制。用于NVH优化的自适应预充压控制。E90DE专利的全部6项权利要求最终获得专利法院确认。
通过级联控制架构(内环:活塞位置/速度;外环:通过p-V特性曲线设定目标压力)以及车轮选择性PWM阀调制,实现了部分/同时操作。突破了中央多路复用器(MUX)的限制:首次实现了多个车轮制动器的同时充压和放压。
四种技术通道:柱塞流量(E102EP)、阀门调节(E102DE/DE1)、压力曲线(E102DE2)和压力模型(E102DE4)。通过双向体积流量(E102DE2-A35)与HDS 2.0对接。
E122 开发了高性价比的踏板触感模拟器(采用含弹性体的非线性回位弹簧),并将其集成到闭环制动回路中——这已成为单箱式系统的标准配置。E128 通过共享电路板实现了紧凑型多传感器集成,并可直接连接至 ECU——这对符合 ISO 26262 标准的线控制动系统至关重要。
E132 描述了现代一体化系统的核心架构:一个带安全阀的单回路柱塞、一个中央压力传感器、集成式阀门诊断功能,以及用于 ABS/ASR/ACC/AEB 和能量回收的多功能 HDS 控制系统。
E141专利家族(2015年提交,未包含在本专利组合中)将HDS 1.0/HPC 1.0架构扩展至涵盖排气阀的自由度。HDS 2.0/HPC 2.0将排气阀的容积控制与时间控制/PWM相结合,并为自动驾驶的E200组合制动系统搭建了桥梁。
专利家族
A2 在 A1 的基础上进行了系统性的升级,新增了压力调节、高动态控制、踏板反馈以及完整的单机箱集成功能。
MUX-ABS一种适用于闭环制动回路中ABS的创新型MUX控制压力调节技术。基于活塞行程、电机电流及车轮制动器的pV特性曲线,采用映射式状态控制。为优化NVH性能,采用自适应、基于摩擦系数的预充压控制。在欧洲专利(EP)、德国专利(DE)和美国专利(US)中共计13项独立权利要求。
HDS 1.0级联控制架构可实现同时或部分同时的压力建立与释放——从而克服了多路复用器(MUX)的顺序限制。内环直接控制活塞速度以确定压力梯度;外环通过pV曲线控制目标压力。支持轮选式PWM阀调制。在欧洲、德国、美国、中国、印度和韩国共拥有25项核心发明专利。
踏板手感一种用于线控制动系统的执行装置,通过截止阀和连接至制动回路的供油阀实现与行驶模拟器的连接。该装置采用集成诊断方法,通过定向增压来检测供油阀的密封性。该发明在德国、美国和中国共拥有13项独立权利要求。
传感器将多种传感器功能(踏板行程、电机转角、活塞位置、液位)以紧凑、模块化的方式直接集成到制动执行单元中,所有功能均位于一块与ECU直接连接的通用PCB上。该方案旨在优化安装空间、降低成本,并符合ISO 26262功能安全标准。在德国拥有5项独立专利。
1-Box BbW一种完整的BbW单箱式架构,其中主缸控制行程模拟器,而制动压力则由一个带单工作腔的电动推杆产生。该架构为现代电液式单箱制动系统奠定了基础。包含5项独立权利要求;母案于2024年7月获授权,两项分案于2025年10月获授权。
一览
| 家族 | 优先权 | 技术 | 索赔 | 文档 | 法域 |
|---|---|---|---|---|---|
| E90 | 2005年11月21日 | MUX 压力调制 | 13 | 4 | 欧洲 · 德国 · 美国 |
| E102 | 2009年2月13日 | HDS 1.0 — 柱塞流量控制 | 25 | 10 | 欧洲 · 德国 · 美国 · 中国 · 印度 · 韩国 |
| E122 | 2010年9月17日 | 踏板手感模拟器与诊断系统 | 13 | 5 | 德国 · 美国 · 中国 |
| E128 | 2011年4月18日 | 传感器解决方案与PCB集成 | 5 | 3 | 德国 |
| E132 | 2012年2月15日 | BbW 系统架构 — 柱塞 | 5 | 4 | 德国 |
| 总计 | 2005–2012 | — | 61 | 26 | 欧洲 · 德国 · 美国 · 中国 · 印度 · 韩国 |
术语表
以下术语基于 IBS Technology 的技术出版物(《制动器手册》,第 5 版;IBS Technology,Leiber/van Zanten 2025),并在所有产品组合文档中保持一致使用。
参考文献
本成果集所记载的创新成果的技术基础,在以下出版物中有更详细的描述。