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IPGATE AG · 知识产权组合 B3 · IBS Gen2 – 第 3 部分
集成制动系统——线控制动的关键技术
概述
在2015年底至2016年年中这一创新阶段，IPGATE仅用七个月时间就在四个专利家族（E147–E150）中开发出了22项独立发明。
在产品组合A和B2的基础上——特别是多路复用器（MUX）和活塞压力控制（PPC）（E87），以及高动态压力控制系统HDS 1和HDS 2（E102、E141、 E145、E146）以及自监测制动系统 SMBS（E142）——产品组合 B3 聚焦四项关键技术，为线控制动系统实现量产铺平道路：一种创新的阀路设计，可实现无止回阀、容错的压力控制；一种双作用供气系统（DAP），用于同时对双回路制动系统进行增压和泄压； 将所有组件物理集成于紧凑的单箱体架构中；以及基于传感器的车载诊断系统，以实现可预测性维护。
结构
该知识产权组合围绕四大支柱构建，共同覆盖从新型阀门回路到预测性自诊断的完整技术栈，从而实现线控制动系统的批量生产。
凭借E147（3项发明），IPGATE为线控制动系统推出了一种全新的阀路设计。 其关键创新在于：进气阀的锚定腔与制动回路建立了液压连接，而阀座出口则通向车轮制动器——与1978年ABS问世以来现有的技术相比，这是一种“反向”连接。这种架构首次实现了在压力建立过程中纯粹基于容积和时间的压力调节（双向容积PWM），从而完全无需使用止回阀。
在断电情况下，轮制动器内残留的过剩压力将通过阀座压力自动释放——这为安全性带来显著提升。此外，即使压力供应的入口压力低于轮制动器压力，仍可精准维持轮制动器压力。这种自由度为扭矩矢量控制、再生制动及轮选择性压力控制开辟了全新可能性。该技术已在欧洲、美国及日本获得授权，中国专利申请正在审理中。
E148（5项发明）通过双作用活塞（DAP）对压力供应端进行调控。两个尺寸不同的有效面积形成两个独立的工作腔，可通过各自的液压回路同时建立和释放压力。压力建立过程由基于压力-容积特性的活塞行程控制来调节。切换阀可实现通过工作腔或直接通过排出口阀进行定向泄压。
工作腔之间的一条可选连接管路可实现压力平衡和基于容积的回路耦合。因此，一个紧凑的双作用活塞便取代了两个独立的压力源——这对需要多个回路同时进行独立压力控制的自动驾驶汽车系统至关重要。E148专利在10个司法管辖区（EP、DE、FR、GB、NL、US、JP、KR、CN、IN）拥有16项专利，在国际上享有广泛的保护。
E147和E148作为功能单元优化了压力控制和供压系统，而E149（13项发明）则致力于将所有组件物理集成到单一壳体中。其核心理念是将供压装置（柱塞或DAP）与主制动缸并行布置，形成一个集成了电子元件和阀门控制的紧凑型模块化单元。 该产品系列在多个层面实现了创新：以并行集成制动压力单元（PIB）为基础架构，在系统主板上集成锥齿轮传感器，采用集成式离合器/变速箱执行器，配备多种连接器几何结构，并优化了滚珠丝杠驱动单元及连续铸造外壳设计。
E149作为IPGATE知识产权组合中最全面的家族，涵盖8个司法管辖区（德国、欧洲、美国、中国、日本、韩国、印度）的29项家族成员，另含4项中国实用新型专利。
E150（1项发明）通过基于传感器的车载诊断系统完善了知识产权组合。三种替代模式利用了电液压力供应系统的现有传感器技术：(a) 在恒定驱动力下测量活塞位移，(b) 在预定活塞行程下测量压力和/或电机电流，(c) 在活塞静止时测量瞬时压力变化率dp/dt。 无需外部测试设备和额外硬件，即可在行驶中或制动后评估密封件、阀门和管路的密封性、流动阻力及功能状态。
该发明由三位知名发明家共同研发，其中包括安东·范·赞滕博士——这位国际知名的ESP共同发明人。已获美国、中国、日本专利授权；德国专利申请正在审查中。
专利家族
每个专利家族覆盖了线控制动技术栈中不同的层级，从创新的阀门回路和压力供应，到物理集成和预测性自诊断。
支柱1 · 阀门回路一种适用于线控制动系统的全新阀路，通过双向容积脉冲宽度调制（PWM）实现纯粹的容积和时间控制压力调节，完全省去了止回阀。该专利已在欧洲、美国和日本获得授权。
第二支柱 · 民主行动党双作用活塞，配备两个独立工作腔室，实现双回路压力同步控制。产品家族涵盖16个型号，覆盖10个司法管辖区，包括欧洲、德国、法国、英国、荷兰、美国、日本、韩国、中国、印度。
支柱三 · 1-Box集成将所有BbW组件物理集成于单一紧凑外壳中。IPGATE知识产权组合中最全面的产品系列：涵盖8个司法管辖区共29项产品，另含4项中国实用新型专利。
第四支柱 · SMSD三模式车载诊断系统利用现有传感器技术，在行驶中或制动后评估密封严密性、流体阻力及阀门功能——无需外部测试设备。由安东·范·赞滕博士（ESP共同发明人）共同研发。
一览
| 家族 | 优先权 | 创新 | 累计 | 支柱 | 法域 |
|---|---|---|---|---|---|
| E147 | 2015 | 3 | 3 | 1 · 阀门回路 | 欧洲 · 美国 · 日本 · 中国（审中） |
| E148 | 2016 | 5 | 8 | 2 · DAP | 欧洲 · 德国 · 法国 · 英国 · 荷兰 · 美国 · 日本 · 韩国 · 中国 · 印度 |
| E149 | 2015 / 2016 | 13 | 21 | 3 · 1-Box集成 | 德国 · 欧洲 · 美国 · 中国 · 日本 · 韩国 · 印度 |
| E150 | 2016 | 1 | 22 | 4 · SMSD | 美国 · 中国 · 日本 · 德国（审中） |
战略意义
知识产权组合B3弥合了知识产权组合A和B2在压力控制创新与线控制动系统量产之间的技术差距。四大支柱覆盖完整技术栈：从新型阀门回路（E147）到压力供应（E148），从物理集成（E149）到自诊断（E150）。 该组合共计56余项家族技术覆盖所有战略要地（美国、中国、欧洲、日本、韩国、印度），全面守护全球领先一级供应商当前应用于第二代及第三代1Box控制系统的核心技术。其创新亮点包括：无阀门故障容错设计提升安全性，双回路同步压力控制助力自动驾驶，紧凑型1-Box集成实现成本优化，预测性自诊断功能确保最高可靠性。
