我国六种“汽车开发先进技术”的专利部署新动态

2007年11月8日11:29:27

魏衍亮

 

　　一、我国汽车行业的快速发展与知识产权困局　

　　2005年，我国汽车销量超过590万辆，跃居全球第二位。按照目前的增长速度，我国2010年汽车销量将超过1000万辆，成为全球最大的汽车市场之一。随着我国汽车制造能力的快速崛起，我国政府还计划用10年的时间，使我国汽车行业占据约10%的国际汽车贸易市场，年出口收入达到1200亿美元。　

　　尽管我国汽车行业取得了巨大成就，但是全行业严重依赖国外品牌、技术的局面没有改变。例如，在国内轿车市场，国外品牌占据了90%左右的市场份额；在国内汽车零部件市场，外资企业所占的份额超过八成，核心零部件市场基本全部由外资企业控制。　

　　在专利方面，根据我国国家知识产权局发布的统计数据，从1985年至2005年，国外企业在我国申请的发明专利总量约为国内企业的11.2倍。而且，国外企业的专利申请集中在车上保护、燃烧发动机电气控制、排气处理、发动机叶片等关键技术领域；国内企业的专利申请则集中在车辆传动、特种运输、防窃配件、照明等非关键领域。　

　　在国外市场，我国企业的专利部署极少，目前还没有出现为拓展海外市场积极开展专利部署的迹象。例如，根据企业、品牌名称在美国专利与商标局的数据库进行检索，我国长安、奇瑞、吉利、一汽、东风等著名汽车企业都没有在全球最大的汽车市场——美国获得任何授权专利，也没有公开任何专利申请。相比之下，丰田公司在美国授权的专利是10483件，公开的专利申请是2486件；本田公司在美国授权的专利是12214件，公开的专利申请是3912件。国内企业的PCT专利申请也不多。例如，吉利、奇瑞各公开了1、2申请。本田、丰田则各公开了2462、2863件申请。从这些情况看，我国汽车行业要实现品牌和技术崛起，急需在诸多重大技术领域有所突破。　

　　鉴于此，国务院在十一五规划中列出了我国通过863计划着力发展的六大“汽车开发先进技术”。目前，这六大领域的863课题招标工作已经铺开。随着863课题研究的深化，我国完全有能力在这六个领域取得一系列重大技术突破，帮助国内企业彻底打破上述知识产权困局，迅速推动我国汽车行业的整体性崛起。　

 

　　二、我国六种“汽车开发先进技术”的专利部署情况　

　　（一）轿车集成开发先进技术　

　　该领域的研究重点是轿车底盘匹配与性能优化、碰撞安全性技术、整车NVH（Noise, Vibration，Harshness）控制技术等。近三年来，我国国家知识产权局在该领域公开了约1200篇职务发明专利申请。其中，国外企业申请占60%多。国内企业申请占34%左右，其余主要为国内科研机构申请。　

　　美国发明专利有70%以上属于“从属专利”，其中大量专利可能侵犯其他开创性专利，甚至其他改进专利、组合专利等。我国的专利技术开发对象不可能仅仅是基础专利、核心专利、开创性专利，而要参考，甚至借鉴大量的现有技术。在轿车集成开发领域，我国现有专利文献为课题承担单位开展深入研究提供了有益的参考。　

　　第一，底盘技术。例如，200510061026.8号文献涉及一种计算机辅助的轿车底盘总布置的实现方法。200410104005.5号文献涉及一种汽车底盘测功机系统，包括信号调理模块、数据采集卡、工控机、变频器、加载控制器、底盘测功机、传感器、直流电机和风机等。信号调理模块的输入端通过传感器与底盘测功机连接，其输出端与数据采集卡块的输入端连接，数据采集卡的输出端与工控机连接，信号调理模块控制输出端还与连接有风机的变频器和连接有电机的加载控制器连接。　

　　第二，降噪技术。例如，200610054365.8号文献涉及一种汽车消声器，由筒体、三个隔板、进气管、出气管及前、后端盖组成。隔板将筒体分隔成四个腔室，进气管从筒体一端伸进，经第一、第二至第三腔室止，出气管从第一腔室开始穿过第二、三、四腔室后接出，在进气管、出气管上和隔板上都开有一定数量的微孔，使第一、第二、第三腔室形成共振腔，可有效降低低频噪声。第四腔室内填满吸声棉，形成消声室，同时在出气管中后段外周设置消声套。200510043862.3号文献涉及一种汽车排气消声器，可对低、中、高三种频率的噪声进行清除。　

　　第三，安全技术。例如，200510101159.3号文献涉及一种两用燃料汽车的防爆安全阀，安全阀壳体外部设计有密封圈，安全阀壳体上有排气通道、承压腔、进气通道及安装螺母。它可有效避免发动机回火爆燃问题。200580031820.6号文献涉及一种用于前保险杠下部区域的加强件及装配该加强件的汽车前保险杠。200610140742.X号文献涉及一种汽车侧式安全气囊导板，包括中柱、支撑架、顶板、顶篷、内板、安全气囊装置等。200510085133.4号文献涉及一种汽车安全气囊充气装置。　

　　第四，减震技术。例如，200580030393.X号文献涉及一种在汽车车身结构中的减震支柱罩。它由两个半壳构成，半壳在彼此之间构成一个空腔。减震支柱罩整合到车身结构内作为用于邻接的车身结构的空心型材连接节点，使减震支柱罩有效加强车身结构并提高汽车防碰撞能力。200480025762.1号文献涉及一种用于增强侧面冲撞时汽车中的乘客保护的装置及方法。200610044077.4号文献涉及一种一维扫描激光雷达汽车防撞系统。200610099747.2号文献涉及一种汽车制动设备的停车冲击限制功能实现技术。 　

　　（二）重型商用车集成开发先进技术　

　　该领域的研究重点是底盘集成匹配与性能优化、重型商用车驾驶室降低风阻的设计、驾驶室造型设计、驾驶室人机工程设计与优化、驾驶室结构设计与匹配、驾驶室降噪技术和舒适性设计等。该领域出现的专利文献大部分来自国内企业和科研机构。国外申请主要来自日本、欧洲。不过，近三年新公开的职务发明专利申请仅约720件，相关技术主要分布在如下领域：　

　　第一，构件连接技术。例如，03111835.6号文献涉及一种重型载重汽车可提升后支撑轴的连接方法，其中，支承轴摆臂的上部左端孔的公称尺寸为81至100mm、尺寸公差为0.054mm，轴头的公称尺寸为81至100mm，尺寸公差为0.035mm，支承轴摆臂的上部右端孔的公称尺寸为101至120mm，尺寸公差为0.054mm，轴中部的公称尺寸为101至120mm，尺寸公差为0.035mm。　

　　第二，齿轮技术。例如，200410024132.4号文献涉及一种重型汽车主动伞齿轮局部软化新工艺。步骤是：对螺纹端部过渡圆弧处感应加热；对螺纹部位扫描感应加热；停止加热，工件空运行返回至螺纹端部过渡圆弧区感应加热的初始位置，完成一个加热循环；按照上述步骤对工件进行N次脉动循环加热后停止；将工件在空气中冷却。　

　　第三，车型技术。例如，02816515.2号文献涉及一种车身构型。它利用车身在平轧制底盘上的互换性开发新车型。汽车互换车身、模块的能力使人们能够自由互换各种能够在轧制底盘上互换的汽车、货车、重型设备、机器以及RV车身等。该技术可把各种座位结构设置、不同类型的内外部环境，包括声音、灯光及其它改进反映到车身。　

　　第四，驾驶室技术。例如，200480037488.X号文献涉及一种用于载货汽车驾驶室的车顶伸展区。驾驶室包括：在前进方向上的左柱，在前进方向上的右柱，以及在前进方向上设置在门切口后的至少一后左柱和至少一后右柱，车顶伸展区至少包括被车顶罩覆盖的两个车顶弧拱。第一车顶弧拱从左柱延伸到后右柱，第二车顶弧拱从右柱延伸到后左柱。200480022697.7号文献涉及一种用于商用车的驾驶室，包括两个空心型材支架，它们连接到一个支承结构上并且支承在该支承结构上，使得在有力作用到前端部上的情况下，空心型材支架将力继续传递到支承结构内。[Page]200610018463.6号文献涉及一种驾驶室半浮前悬置装置，包括与驾驶室固定连接的上支架，与车架固定连接的下支架，以及连接在上、下支架之间与上支架通过翻转轴活动连接、与下支架固定连接的橡胶支撑总成。　

　　第五，轮胎设计。例如，200510048959.3号文献涉及一种用于重型汽车的钢丝子午线轮胎。它的内侧胎体帘布反包钢丝圈，终止于胎体反包端点，胎体反包端点位于填充胶顶点及填充胶顶点以上、胎冠区以下的任意位置。反包端头与内侧胎体帘布紧密贴合，帘布反包部分与内侧胎体帘布形成封闭结构。　

　　第六，重型汽车安全装置。例如，200510043950.3号文献涉及一种载重汽车安全刹车报警装置。报警器含有电源和语音信号发生器，橡胶封闭胶囊设置在气管接头上的气管接头座和报警器阀体壳之间，报警器阀体壳内设置有一端与橡胶封闭胶囊紧靠的移动阀体，移动阀体与报警器阀体壳之间连接有压力弹簧。它可避免载重汽车止动刹车气压低导致的刹车失灵问题。　

　　第七，电控技术。例如，200710003369.8号文献涉及一种重型汽车离合器用电控气动控制阀及电控气动操纵系统。其中，电控气动控制系统为包括离合器踏板位移传感器、离合器位移传感器、助力气缸、控制器、控制阀的电气反馈控制系统。　

　　（三）轿车直喷汽油机（GDI）开发先进技术　

　　该领域的研究重点是直喷汽油机结构优化、燃烧技术研究、直喷汽油机电控系统及控制策略、尾气后处理系统、废气再循环系统、中国高硫燃油适合性研究、降低喷嘴积碳的技术研究等。该领域职务发明主要来自日本、德国、美国企业。我国企业和科研机构也有少量申请。近三年，该领域新公开的职务发明专利申请约140件，主要分布在如下技术领域：　

　　第一，混合气形成技术。例如，200410004473.5号文献涉及一种基于多段喷射的汽油直喷式发动机分层混合气形成方法，还涉及电控汽油直喷式发动机在中小负荷时分层稀薄燃烧方法。它以多段喷油作为形成分层混合气的主要手段，在同一循环中喷油二次或者三次，即在进气冲程中进行第一次喷射，在压缩冲程中进行第二次或第二次和第三次喷油；活塞顶部的燃烧室形状采用简单规则的浅圆筒形燃烧室；它还保留最常用的涡流进气方式。　

　　第二，燃烧控制技术。例如，200610002140.8号文献涉及一种在直喷汽油机上实现燃烧模式切换的燃烧控制方法。它使用汽油机配气相位快速切换装置，在一个发动机工作循环内切换不同的配气策略，同时配合不同的喷油策略，在点火模式下采用进气冲程和压缩过冲两段燃油喷射，在切换过程中采用进气冲程，压缩冲程和排气冲程末期三段燃油喷射，在压燃模式下采用进气冲程和排气冲程末期两段燃油喷射。　

　　第三，燃油雾化技术。例如，200510009115.8号文献涉及一种车辆供油系统的汽油雾化装置。它在化油器或喷嘴等汽油雾化装置的金属供油通路表面设置非金属物，利用非金属物对汽油没有催化效果，不会氧化及胶质不易附着的特性，有效解决汽油快速劣化及劣化后容易阻塞的问题。　

　　第四，发动机电控技术。例如，200510024460.9号文献涉及一种车用发动机电控EGR系统，包括信号采集传感器、电子控制单元(ECU)、电控EGR阀、进排气压力调节器、废气引出和导入管、废气冷却器等。它还涉及阀门主要参数，包括进气主流孔、阀门升程、排气出口孔等的确定，以及EGR系统在发动机各工况的控制策略等。　

　　第五，除碳技术。例如，200610096952.3号文献涉及一种汽车发动机排气系统自动除碳装置，尤其涉及排气暖风装置的排气换热装置和消声器的自动除碳技术。其中，存粉罐合件、电磁阀部件、电动球阀部件、进气接头合件分别固定在除碳盒底壳上；电动球阀部件通过管路连接存粉罐合件，存粉罐合件内装有催化助燃剂，底座部件固定在除碳盒底壳背面；控制芯片合件固定在除碳盒盖上；除碳盒盖扣在除碳盒底壳上。　

　　（四）轿车双离合器自动变速器（DCT）开发先进技术　

　　该领域的研究重点是电控系统软硬件开发和控制策略研究、双离合器分离接合和换档策略研究、匹配标定软硬件开发、故障诊断与安全保护技术研究，以及产品台架和装车性能、可靠性、产品一致性、电磁兼容性的试验研究等。该领域专利文献较少，主要来自国外企业，大致分布在如下技术领域：　

　　第一，双离合器变速器。例如，200580002077.1号文献涉及一种用于汽车的双离合器变速器。双离合器变速器具有两根输入轴、两个离合器和至少两根驱动轴。200610095125.2号文献涉及一种电控机械自动变速器或双离合器式自动变速器的电动换档执行装置。它由电机驱动，可安装在汽车发动机仓或车架的空位上，通过丝杆螺母机构或蜗轮蜗杆机构将电机的转动转换为滑动螺母的轴向运动或蜗轮的摆动，并通过推拉软轴带动拨叉轴及换档拨叉运动，完成挂档和退档动作。　

　　第二，发动机诊断控制技术。例如，200610159926.0号文献涉及一种用于控制车辆的装置和方法。在发动机启动之前，它预先执行发动机启动的预测，当预测出了发动机的启动时，进行设备的故障诊断。根据诊断结果，加热器和泵等被确定为正常时，在发动机启动之前，预先操作加热器和泵。　

　　第三，控制装置和系统诊断技术。例如，200480002111.0号文献涉及一种基于模型的车载诊断装置和方法，它能改善车辆系统中联网的多个功能元件的诊断，并输出系统诊断信息。200480010820.3号文献涉及一种车辆控制装置的故障诊断装置和方法。200610066968.X号文献涉及一种车辆故障诊断装置与方法。　

　　第四，无线诊断技术。例如，200410027347.1号文献涉及一种汽车无线监测及故障诊断系统及方法，包括控制执行模块和控制中心，控制中心与控制执行模块通过无线发送接收模块实现无线控制通信。　

　　第五，汽车嵌入式控制系统。例如，200510116714.X号文献涉及一种车载嵌入式系统，包括通过总线连接的车载嵌入式平台、车载显示器、车载无线通信单元、GPS接收仪、车载式数字图像信息获取单元以及电子地图数据库等。车载嵌入式平台内设置有中央控制单元、安全监控控制单元、汽车自动导航控制单元、汽车故障诊断控制单元及家车互动控制单元。　

　　第六，电磁探测技术。例如，200510031728.1号文献涉及一种车辆内部电磁兼容性诊断测试的电磁探测器。它包括电场探头、磁场探头，分别经适配器与低噪声放大器实现电连接。　

　　（五）重型商用车柴油机开发先进技术　

　　该领域的研究重点是整机开发、电子控制系统开发、后处理系统开发等。该领域发明专利主要来自国外企业；近年来，该领域国内专利申请有缓慢增长的趋势，但是总量很少，主要涉及如下技术：　

　　第一，柴油发动机燃烧方法。例如，200480012955.3号文献涉及一种满足二级机车排放规程的柴油发动机气缸内燃烧方法。该发动机具有燃烧室、可在燃烧室中移动的活塞、进气阀、排气阀、将燃油喷入燃烧室的喷嘴等。　

　　第二，柴油发动机防腐组合物发明。例如，00805991.8号文献涉及一种用于柴油发动机的单羧酸基防冻剂组合物，它用于抑制和防止暴露于汽车冷冻剂系统的含水液体中的铝被侵蚀和腐蚀以及其它金属的腐蚀。　

　　第三，整机和构件发明。例如，02817464.X号文献涉及一种载重汽车挂车的制动装置。3112463.1号文献涉及一种高精度加工重型汽车车架纵梁孔的工艺方法。200610102069.0号文献涉及一种十六档重型汽车变速箱。200610084381.1号文献涉及一种车用柴油机直列式柴油喷射及电控系统。200480006189.X号文献涉及一种用于重型车辆空档到啮合档换档的车辆制动踏板联锁装置。[Page]200510048394.9号文献涉及一种采用发动机转矩请求信号控制离心式离合器接合的方法。　

　　（六）重型商用车变速器（AMT）开发先进技术　

　　该领域的研究重点是电控系统软、硬件；智能换档规律和执行机构快速响应控制技术；AMT与动力系统的综合控制技术；整车动力传动系统匹配标定技术；AMT故障诊断技术；AMT安全性、可靠性、电磁兼容性、产品一致性等。该领域大部分发明专利，尤其基础专利都来自国外企业；国内专利申请没有出现明显的增加态势。从技术内容看，相关文献主要分布在如下领域：　

　　第一，变速器发明。例如，200510017097.8号文献涉及一种齿轮式无级变速器。它采用两个行星系的组合结构，行星架共用，两个行星齿轮共同固定在同一个轴上，行星齿轮分别与两个太阳轮相啮合，两个行星齿轮都没有齿圈，行星架用轴承固定在机体上。　

　　第二，合金发明。例如，89101100.5号文献涉及一种汽车变速器箱体用减振合金。它用铝锌基减振合金取代铸铁或普通铸造铝合金，可明显降低变速器噪声，提高箱体使用性能。　

　　第三，换挡技术。例如，91100823.3号文献涉及一种汽车电控气动动力换挡变速装置和方法。它根据汽车的速度设置各挡位的合理换挡点，由电子逻辑选挡开关自动选挡并控制气动执行元件实现动力换挡。　

　　第四，助力系统。例如，02135345.X号文献涉及一种重型汽车动力转向双回路液压助力系统。其中，每个转向桥上分别安装两个转向助力油缸，分别组成两个回路，主泵为双联泵，具有两个单泵，分别向两个回路提供动力。　

　　除了把上述六大先进技术作为研究方向，我国十一五规划还在“汽车开发先进技术”领域设立了另外两大研究方向：中国典型汽车道路谱统计测量及应用软件开发；汽车技术标准、规范、发展战略研究。后两个研究方向上，我国国家知识产权局也公开了不少专利文献。例如，统计软件、道路网络监控和仿真软件、专利检索统计方法、汽车技术标准等领域已经出现不少专利文献。这些文献也可以为我国开展相关863项目研究提供有益的借鉴。