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IPGATE AG · 知识产权组合 B1 · IBS Gen2 – 第一部分
第二代集成制动系统（IBS2——第一部分）
概述
在2012年至2015年底的不到四年时间里，IPGATE在六个专利家族（E135、E136、E138、E138c、E139、E140）中开发了35项独立发明。
重点在于一款基于双作用活塞（DAP）且采用坚固紧凑轴承布置的特别紧凑型压力供应单元（PSU）。 与传统的柱塞解决方案相比，这种架构在提供连续、高精度且动态可控的压力供应的同时，显著缩短了整体长度。一项关键创新是将活塞压力控制（PPC）应用于双向 DAP 操作：通过进气阀对体积流量进行双向控制，使 DAP 能够将液压压力与驾驶员的制动意图（再生制动）无缝结合。
结构
该产品组合围绕三个相互关联的技术支柱构建，形成了一条完整的创新链，涵盖从单个轴承部件、压力供应单元到完全集成的量产系统。
凭借E135（3项发明，优先权日为2012年4月），IPGATE为第二代IBS奠定了机械基础。该发明涉及轴向驱动装置中的轴承布置，解决了双侧轴承的问题——这一问题在传统设计中导致了安装空间增加和装配成本上升。 现有技术（DE 10 2005 040 389、DE 10 2008 059 862）采用驱动元件的双侧轴承配置。
E135 将其改为在径向壳体部分采用单侧轴承布置（权利要求 A1），并辅以将主轴螺母结构性地集成到驱动器的转子中（A2），以及通过壳体上的轴承实现转子对中（A15）。这种组合使 PSU 的设计显著更加紧凑，并构成了 B1 产品组合中所有后续 DAP 系统概念的结构基础。 该专利家族涵盖欧洲（EP）、德国（DE）、美国（US）、中国（CN）和韩国（KR）的知识产权。
E139（3项发明，优先权日为2013年9月）和E136（11项发明，优先权期相同，均于2014年9月提交PCT申请）构成了自适应压力供应系统的核心层。 E139确立了通用双作用活塞泵架构：一个具有至少两个不同尺寸有效面积的双作用活塞，通过短连接管路连接至一个或多个并联的高流量切换阀（AV），从而通过面积切换实现自适应输送能力——大面积用于低压下的快速预填充，小面积用于高压下的高精度压力计量。 技术优化后的有效面积比为1.5:1至2.5:1（通常为2:1），在将电机扭矩减半的同时，将输送流量提升一倍。E139专利家族在欧洲（EP）、美国（US）、中国（CN）、韩国（KR）、日本（JP）、印度（IN）、英国（GB）和法国（FR）对该通用泵提供了不受制动系统限制的保护。
E136 将 DAP 原理应用于面向车辆系统的应用型供压单元，该单元具备可变供油量和面积切换功能。十一项核心创新涵盖了设备与工艺两个方面：采用 3/2 通阀配置以实现双向操作的基本系统、一种用于动态压力调节的操作方法，以及用于控制面积切换的特定阀体配置。在德国、美国和中国获得的知识产权，为汽车行业的核心市场提供了强大的地域覆盖。
E138（8项发明，优先权日为2014年5月）、E138c（3项发明，优先权日为2014年8月）和E140（7项发明，优先权日为2014年12月）将DAP压力供应转移至整车制动系统（线控制动）。 E138描述了一种驱动系统，其中DAP作为唯一的活性压力源，在正向和反向行程中同时为两个制动回路供压。该核心架构摒弃了传统的隔离阀和进气阀：权利要求A1（EP）保护了DAP连续双向供压的基本原理，A12保护了不使用隔离阀的相关方法，而A13则保护了与单个主制动缸的组合。 分案申请（E138WO-TA1）中的五项进一步创新，通过中央阀和DAP回程补充了保护范围，还包括区域可切换的压力释放概念（CN1 A18、A19）。该知识产权涵盖EP、DE、FR、US、KR、CN以及在美国和中国的分案申请。
E138c（专利家族 E138WO-TA1，3 项发明）将保护范围扩展至具有主动减压功能的区域可切换 DAP 技术。其关键特征在于 DAP 工作腔的严格双回路分配：前进冲程和回程（工作腔 10a/10b）分别分配给一个制动回路，并直接为其供油——无需供油阀或隔离阀。 第一活塞-缸体单元（主缸）的浮动活塞（SK）通过被动液压方式将制动回路分隔开。DE A1专利还保护了通过DAP实现的主动减压功能——无论是仅在前进冲程中，还是在两个冲程中均适用——从而无需传统的出口阀，并支持多路复用（MUX）操作以及高度动态的ABS控制。 相关专利权存在于 WO、US (10,759,404)、DE (112015003240B4) 和 CN (107107890B) 中。
E140 扩展了制动执行系统，引入了具有特定止回阀拓扑结构的双向制动回路供油原理。 基本系统（US A1）将踏板操作的主缸与机电驱动的双作用液压缸（DAP）相结合；两个工作腔室各通过一条液压管路为两个制动回路供油，并通过带有换向阀的第四条液压管路相互连接。止回阀定义了流路，并确保故障安全性能：若一个制动回路发生故障，开启的VF阀将向完好的回路双向供油。 三项德国分案申请（E140WODE1/2/3）扩展了保护范围：WODE1和WODE2保护采用AV2压力释放阀的设计，而WODE3则通过宽泛的权利要求，同时涵盖不带执行机构的配置。该专利在WO、US（主申请+延续申请）、CN和KR均享有知识产权。
专利家族
每个专利家族针对IBS2系统的不同技术层级，在机械、液压、电子及系统层面提供了广泛且分层的保护。
支柱一 · 驱动器DAP执行器径向壳体部分采用单侧轴承布置。这构成了B1产品系列中所有后续DAP系统概念的结构基础。
第二支柱 · 压力供应面向应用的DAP压力供应单元，适用于具有可变供油量和面积切换功能的车辆系统，涵盖设备与工艺两个方面。
第三支柱 · 驱动系统DAP作为唯一的活压源，在前进和后退行程中同时为两个制动回路供压，无需传统的隔离阀或进气阀。
第三支柱 · 驱动系统DAP工作腔采用严格的双回路分配设计，并配备主动减压功能，从而无需传统出口阀即可实现多路复用（MUX）操作和高度动态的ABS控制。
第二支柱 · 压力供应通用 DAP 泵架构，具有优化的面积比（通常为 2:1），在将电机扭矩减半的同时，将输送率提高一倍。在 8 个司法管辖区内，其保护功能不受制动系统限制。
第三支柱 · 驱动系统双向制动回路供电系统，采用特定止回阀拓扑结构。三项德国分申请将应用范围扩展至压力释放及无驱动器配置。
一览
| 家族 | 优先权 | 创新 | 累计 | 支柱 | 法域 |
|---|---|---|---|---|---|
| E135 | 2012年4月 | 3 | 3 | 1 · 驱动器 | 欧洲 · 德国 · 美国 · 中国 · 韩国 |
| E136 | 2013年9月 | 11 | 14 | 2 · 供气 | PCT · 德国 · 美国 · 中国 |
| E138 | 2014年5月 | 8 | 22 | 3 · 驱动系统 | 欧洲 · 德国 · 法国 · 美国 · 韩国 · 中国 |
| E138c | 2014年8月 | 3 | 25 | 3 · 驱动系统 | WO· 美国 · 德国 · 中国 |
| E139 | 2013年9月 | 3 | 28 | 2 · 供气 | 欧洲 · 美国 · 中国 · 韩国 · 日本 · 印度 · 英国 · 法国 |
| E140 | 2014年12月 | 7 | 35 | 3 · 驱动系统 | WO· 美国 · 中国 · 韩国 |
战略意义
B1技术组合包含六个技术家族中的35项发明，构成了IPGATE第二代集成制动系统（IBS2）的完整技术基础。 三大支柱——紧凑型执行器（E135）、自适应压力供应（E136、E139）以及全集成制动执行系统（E138、E138c、E140）——共同构成了完整的创新链：从机械部件到压力供应单元，再到可投入量产的完整系统。 E138 和 E138c 系统性地互为补充：E138 保护了无需截止阀的连续双向 DAP 供气的基本原理，而 E138c（E138WO-TA1）则将区域可切换变体作为独立的知识产权家族加以保护，该变体具有严格分离的制动回路分配和主动 DAP 减压功能。 E139 泵架构的通用设计不受制动系统限制，使其保护范围超越车辆制动系统，延伸至电液离合器、转向系统及工业执行器。 E138、E138c 和 E140 预见了现代线控制动系统的核心要求——故障运行安全性、精确的压力调节、气隙补偿以及无需泵的 ABS/ESP 控制。B2 和 B3 两个产品组合均系统性地基于 B1 产品组合的基础。
