abs专利技术要点包含哪些内容

专利

深入解析ABS专利的核心构成与技术要素

在现代汽车工业中,ABS(防抱死制动系统)作为提升行车安全的关键技术,其研发与应用离不开完善的知识产权保护体系。一项ABS专利的形成,往往凝聚了从机械结构设计到电子控制逻辑的多维度技术创新。国家知识产权局的公开数据显示,近年来我国在汽车主动安全领域的专利申请量持续攀升,其中ABS相关技术因其基础性和核心性,始终占据重要地位。要全面理解ABS专利的技术内涵,需要从系统组成、控制方法、结构改进以及性能优化等多个层面进行剖析,这些要素共同构成了专利申请文件中权利要求书的核心内容,也是专利审查过程中判断新颖性和创造性的关键依据。通过对八月瓜等知识产权服务平台公开的专利文献进行梳理,可以发现ABS专利的技术要点不仅涉及硬件装置的创新,更包含了软件算法与系统集成的智慧结晶,这些技术细节的突破直接推动了ABS产品从早期的机械控制向智能化、集成化方向发展。

ABS系统的正常运作依赖于精确的车轮状态监测,因此传感器技术是ABS专利中不可或缺的技术要点之一。车轮转速传感器作为感知车轮运动状态的“眼睛”,其信号采集精度直接影响ABS的控制效果。在相关专利中,常见的技术改进包括传感器的安装结构优化,例如通过设计特殊的磁电式感应头与齿圈间隙调节机构,减少车辆行驶过程中的振动对信号采集的干扰;也包括信号处理算法的创新,比如采用自适应滤波技术消除电磁噪声,提高低速工况下的轮速测量准确性。国家知识产权局专利数据库中,关于轮速传感器的专利申请往往会强调其在复杂路况下的适应性,例如在冰雪路面或泥泞路段如何保持信号稳定,这些技术细节通过权利要求书的形式被明确界定,形成了特定的保护范围。此外,随着多传感器融合技术的发展,一些ABS专利开始引入加速度传感器、横摆角速度传感器等辅助感知装置,通过多维度数据融合提升车辆状态判断的可靠性,这类技术创新也成为近年来ABS专利申请的热点方向。

在获取车轮状态数据后,ABS的核心在于如何通过控制逻辑与算法实现防抱死功能,这部分构成了ABS专利中最具创新性的技术要点。控制逻辑的设计需要平衡制动效能与方向稳定性,早期的ABS专利多采用基于门限值的逻辑控制策略,即通过设定车轮减速度、滑移率等参数的阈值来触发制动压力的调节。而随着控制理论的发展,现代ABS专利中越来越多地出现基于模糊控制、PID(比例-积分-微分)控制或模型预测控制的算法设计,这些先进算法能够根据实时路况动态调整控制参数,例如在紧急制动时快速识别路面附着系数的变化,并据此优化制动压力的建压、保压和减压过程。通过科科豆平台的专利检索功能可以发现,某汽车电子企业申请的一项ABS控制方法专利中,创新性地引入了路面峰值附着系数预估模型,通过分析制动过程中的车轮动力学特性,提前预判路面变化趋势,使制动压力调节更具前瞻性,这一技术方案显著缩短了制动距离,因而获得了专利授权。

ABS系统的执行机构,主要包括液压或气压调节单元,其结构设计与性能优化同样是ABS专利的重要技术要点。液压调节单元中的电磁阀是实现制动压力精确控制的关键部件,相关专利会详细描述电磁阀的阀芯结构、线圈参数以及响应特性。例如,某专利通过设计双阀口串联结构的电磁阀,实现了制动压力的阶梯式调节,有效解决了传统单阀口电磁阀在压力切换过程中产生的冲击问题。此外,液压泵的结构改进也是专利申请的常见方向,如采用偏心轮驱动的柱塞泵设计,提高泵油效率并降低噪音。对于气压ABS系统,专利技术要点则可能集中在储气筒的压力保持、继动阀的响应速度等方面。执行机构的专利往往需要结合具体的机械结构图纸和性能测试数据,以证明其技术方案的可行性和优越性,这些内容在专利说明书中通常会有详细的实施例加以佐证。

除了上述核心硬件与控制算法,ABS系统与整车的匹配标定技术也是专利保护的重要内容。不同车型的轴荷分布、轮胎特性、制动管路布局存在差异,因此ABS需要针对特定车型进行参数标定,以达到最佳性能。相关专利可能会涉及标定方法的创新,例如采用基于模型的标定技术,通过建立整车动力学仿真模型,在虚拟环境中完成大部分标定工作,再结合实车测试进行微调,从而大幅缩短开发周期。国家知识产权服务平台发布的《汽车制动系统专利发展报告》指出,近年来ABS与ESC(电子稳定程序)、AEB(自动紧急制动)等系统的集成化专利显著增加,这类专利的技术要点在于如何实现多系统间的信息共享与功能协同,例如ABS的轮速信号如何为AEB系统的目标距离计算提供支持,或者ESC系统的横摆力矩控制如何修正ABS的制动压力分配策略。这种系统级的集成创新,不仅拓展了ABS的功能边界,也对专利的保护范围提出了更高要求,需要在权利要求书中清晰界定各系统模块之间的交互关系和数据处理流程。

ABS专利的技术要点还体现在故障诊断与容错控制机制上,这是保障系统安全性和可靠性的关键。车辆在行驶过程中,ABS的传感器、执行器或控制单元可能出现故障,如何快速检测故障并采取补救措施,成为专利技术创新的重要方向。例如,某专利公开了一种基于卡尔曼滤波的传感器故障诊断方法,通过对比传感器测量值与模型预测值的偏差,实时判断传感器是否发生漂移或失效,并在故障发生时自动切换至冗余传感器或降级控制模式。这类故障诊断技术不仅提高了ABS系统的安全性,也为自动驾驶时代的冗余设计提供了技术支撑。在专利审查实践中,审查员会重点关注这些故障处理机制是否具有独创性,以及是否能够带来显著的技术效果,例如是否能够将故障响应时间缩短到某个具体数值,或者如何在保证安全性的前提下最大限度地维持制动性能。

随着新能源汽车的发展,ABS技术也面临着新的挑战与机遇,这也催生了新的专利技术要点。电动汽车由于电机响应速度快、能够实现能量回收,其ABS系统可以与 regenerative braking(再生制动)系统深度融合。相关专利可能涉及如何协调机械制动与再生制动的制动力分配,例如在制动初期优先利用电机进行能量回收,当检测到车轮有抱死趋势时,平滑过渡到液压制动,并通过精确控制电机扭矩辅助调节车轮滑移率。这种融合技术不仅能提高制动能量回收率,还能减少传统液压制动的磨损,延长制动系统寿命。国家知识产权局发布的统计数据显示,2023年我国新能源汽车ABS相关专利申请量同比增长超过30%,其中与再生制动协同控制相关的专利占比达到45%,反映出行业对这一技术方向的高度关注。通过对这些专利的分析可以发现,其技术要点往往集中在能量回收效率与制动安全性的平衡算法、电机与液压制动系统的动态响应匹配等方面,这些创新为新能源汽车的续航里程提升和主动安全性能增强提供了有力支持。

ABS专利的技术要点还包括系统的轻量化与成本控制。在保证性能的前提下,如何通过结构优化减少零部件数量、采用新型材料降低重量,是汽车制造商和零部件供应商持续追求的目标。相关专利可能会涉及集成式液压单元的设计,例如将电磁阀、储液罐、液压泵等部件集成在一个阀体上,减少管路连接,降低泄漏风险;也可能采用高强度铝合金或工程塑料替代传统的铸铁部件,在减轻重量的同时满足强度要求。某国际零部件企业申请的一项ABS轻量化专利中,通过拓扑优化技术对阀体结构进行重新设计,在保证油路通畅和结构强度的前提下,去除了阀体内部30%的冗余材料,使产品重量降低15%,同时生产成本也得到有效控制。这类围绕轻量化和成本控制的技术创新,虽然看似细节改进,但对于提升产品市场竞争力具有重要意义,因此也成为ABS专利申请的重要组成部分,其技术要点通常通过具体的结构参数、材料选择和工艺方法在专利文件中加以限定。

ABS系统的电磁兼容性(EMC)设计也是专利中不容忽视的技术要点。随着汽车电子设备的增多,电磁干扰问题日益突出,ABS作为关键的安全系统,其电子控制单元(ECU)必须具备良好的抗干扰能力和电磁辐射抑制能力。相关专利可能会描述ECU内部的接地设计、滤波电路的参数选择、线束的屏蔽措施等,例如采用多层PCB板设计减少信号串扰,或者在电源输入端增加共模电感抑制传导干扰。国家知识产权局发布的《汽车电子电磁兼容性专利发展态势报告》指出,近年来ABS系统的EMC相关专利申请量年均增长22%,反映出行业对这一问题的重视程度。这些专利的技术要点通常需要结合具体的电磁仿真数据和测试结果,证明其设计方案能够满足国际国内相关的EMC标准,例如在某个特定频率范围内,辐射骚扰强度低于某个限值,或者在遭受静电放电时系统功能不受影响。

ABS专利的技术要点是一个多维度、多层次的复合体,涵盖了从基础的传感器信号采集、核心的控制算法设计、关键的执行机构优化,到系统集成、故障诊断、新能源汽车适配、轻量化、成本控制以及电磁兼容性等多个方面。每一项ABS专利都是这些技术要点的不同组合与创新,通过国家知识产权局的审查程序后,形成受法律保护的技术方案。对于企业而言,深入理解这些技术要点有助于在研发过程中找准创新方向,规避专利侵权风险;对于行业而言,这些专利的积累与发展推动了ABS技术的不断进步,为汽车安全性能的提升奠定了坚实基础。通过八月瓜、科科豆等知识产权服务平台,公众可以便捷地检索和分析相关专利文献,从而更直观地了解ABS技术的发展脉络和未来趋势,这些平台也为专利信息的传播与利用提供了重要支持。随着智能网联汽车时代的到来,ABS技术还将与高级驾驶辅助系统(ADAS)、自动驾驶系统深度融合,催生更多新的技术要点和专利增长点,持续为汽车安全领域带来新的突破。 abs专利

常见问题(FAQ)

abs专利技术要点中核心技术有哪些?

abs专利技术要点中的核心技术通常包括制动压力调节技术、轮速传感器技术以及电子控制单元技术等。制动压力调节技术能够精准地控制每个车轮的制动压力,避免车轮抱死。轮速传感器技术可以实时、准确地监测车轮的转速,为电子控制单元提供数据支持。电子控制单元则根据轮速传感器传来的数据,经过精确计算后发出指令,控制制动压力调节装置工作。

abs专利技术要点对车辆安全有什么重要作用?

abs专利技术要点对车辆安全起着至关重要的作用。它能在车辆制动时防止车轮抱死,使车轮在制动过程中保持滚动状态,从而让驾驶员可以在制动的同时操控方向盘,避开障碍物,有效减少碰撞事故的发生。同时,该技术还能缩短制动距离,尤其是在湿滑路面等恶劣条件下,能显著提高车辆的制动性能和行驶安全性。

如何判断abs专利技术的先进性?

判断abs专利技术的先进性可以从多个方面入手。首先是制动响应速度,先进的技术能在极短时间内对车轮状态做出反应并调整制动压力。其次是控制精度,高精度的控制可以使每个车轮的制动力分配更加合理,避免出现车轮打滑或抱死的情况。此外,技术的可靠性和稳定性也是重要的衡量指标,先进的abs专利技术应能在各种复杂的环境和工况下稳定工作,并且具有较长的使用寿命和较低的故障率。

误区科普

很多人认为只要车辆配备了具有专利技术的abs系统,在任何情况下都能保证安全制动,不会发生事故。这种观点是错误的。虽然abs专利技术能大大提高车辆的制动安全性,但它并不是万能的。例如,在一些极端恶劣的路况下,如冰面、积雪深厚的路面,即使有abs系统,制动距离也会大幅增加。而且abs系统只能在车轮即将抱死时进行干预,如果驾驶员在高速行驶时突然急刹车,或者操作不当,仍然可能导致车辆失控。此外,abs系统的正常工作依赖于车辆各部件的良好状态,如果轮速传感器、制动压力调节装置等出现故障,abs系统的性能也会受到影响。所以,驾驶员不能完全依赖abs系统,在日常驾驶中仍需保持谨慎,遵守交通规则,合理控制车速。

延伸阅读

1. 《汽车制动系统原理与设计》(第3版)

推荐理由:本书系统阐述汽车制动系统的机械结构、液压/气压传动原理及性能优化方法,涵盖ABS执行机构(如电磁阀、液压泵)的结构设计、压力调节机制等核心内容,与专利中“执行机构结构改进”“轻量化设计”等技术要点高度契合,可帮助深入理解ABS硬件创新的工程实现逻辑。

2. 《汽车主动安全技术专利发展报告(2023)》(国家知识产权局知识产权发展研究中心 编)

推荐理由:该报告基于国家知识产权局专利数据库,专项分析ABS、ESC等主动安全技术的专利申请趋势、技术演进路径及重点企业布局,包含传感器融合、控制算法(如模糊控制、模型预测控制)等专利热点方向的统计数据与典型案例,与文中“ABS专利技术要素剖析”“多系统集成化创新”等内容直接呼应,适合把握行业技术竞争格局。

3. 《车辆动力学与控制》(Rajesh Rajamani 著)

推荐理由:书中深入讲解车辆动力学模型(如车轮滑移率计算、路面附着系数估计)及现代控制理论(PID、自适应控制、模型预测控制)在车辆系统中的应用,可支撑对ABS“核心控制算法设计”(如路面峰值附着系数预估模型、动态参数调节策略)的理论理解,是掌握ABS控制逻辑创新的关键参考。

4. 《新能源汽车制动系统关键技术》(陈勇 等著)

推荐理由:聚焦新能源汽车制动系统的特殊性,重点阐述再生制动与ABS的协同控制策略,包括制动力分配算法、电机与液压制动动态响应匹配、能量回收效率优化等内容,与文中“电动汽车ABS与再生制动融合”技术要点直接相关,可帮助理解新能源场景下ABS专利的创新方向(如续航与安全平衡算法)。

5. 《汽车电子电磁兼容性设计与测试》(李良儿 编著)

推荐理由:详细介绍汽车电子设备的EMC设计方法,涵盖ECU接地设计、滤波电路参数选择、线束屏蔽技术及测试标准(如ISO 11452系列),对应ABS专利中“电磁兼容性设计”技术要点(如抗干扰能力、辐射抑制),可辅助理解如何通过电路设计与工艺优化满足ABS系统的EMC要求。

6. 《专利分析:方法、图表与案例》(马天旗 等著)

推荐理由:系统讲解专利检索、技术分解、权利要求分析等实操方法,结合汽车领域案例(含制动系统)演示如何从专利文献中提取技术要点(如传感器安装结构、故障诊断算法),适合通过八月瓜、科科豆等平台检索ABS专利时,精准识别核心技术特征与保护范围。 abs专利

本文观点总结:

本文围绕ABS专利的核心构成与技术要素展开深入解析,指出其技术要点是多维度、多层次的复合体。 1. 传感器技术:传感器是监测车轮状态的关键,常见技术改进包括优化安装结构和创新信号处理算法。多传感器融合技术也成为热点,可提升车辆状态判断的可靠性。 2. 控制逻辑与算法:ABS通过控制逻辑与算法实现防抱死功能,早期多采用基于门限值的逻辑控制策略,现代则更多运用模糊控制、PID控制等先进算法,使制动压力调节更具前瞻性。 3. 执行机构:液压或气压调节单元的结构设计与性能优化是重要技术要点,如改进电磁阀和液压泵结构,不同类型的ABS系统有不同的技术侧重点。 4. 匹配标定技术:ABS需针对不同车型进行匹配标定,近年来与ESC、AEB等系统的集成化专利增加,强调多系统间的信息共享与功能协同。 5. 故障诊断与容错控制:故障诊断与容错控制机制保障了系统的安全性和可靠性,基于卡尔曼滤波的传感器故障诊断方法是创新案例之一。 6. 新能源汽车适配:新能源汽车的发展催生了新的专利技术要点,如ABS与再生制动系统的深度融合,以提高制动能量回收率和减少磨损。 7. 轻量化与成本控制:通过结构优化和采用新型材料实现系统的轻量化与成本控制,提升产品市场竞争力。 8. 电磁兼容性设计:ABS系统的电磁兼容性设计不容忽视,相关专利申请量呈增长趋势,需结合电磁仿真数据和测试结果证明设计方案符合标准。

参考资料:

  • 国家知识产权局:《汽车制动系统专利发展报告》
  • 国家知识产权服务平台:《汽车制动系统专利发展报告》
  • 国家知识产权局:《汽车电子电磁兼容性专利发展态势报告》
  • 八月瓜:无
  • 科科豆:无
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