基于專利分析的我國車用發動機控制技術現狀綜述

楊麗紅

摘? 要：文章通過專利分析的視角，對我國車用發動機控制技術發展現狀進行分析。通過專利數據統計，對2012-2019年間國內車用發動機控制技術方面相關專利的梳理，從申請趨勢、申請人分析、技術分類等角度分析車用發動機控制技術的宏觀發展趨勢，識別目前國內車用發動機控制技術的技術熱點及形成原因，為我國車用發動機控制技術的未來發展提供可靠依據。

關鍵詞：車用發動機;電子控制;專利分析

中圖分類號：U464? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）23-0035-02

Abstract： This paper analyzes the development status of vehicle engine control technology in China from the perspective of patent analysis. Through patent data statistics， combing relevant patents on domestic vehicle engine control technology from 2012 to 2019， this paper analyzes the macro development trends of vehicle engine control technology from the perspective of application trends， applicant analysis， technology classification， etc. This paper also summarizes the technical hotspots of engine control technology and the reasons for its formation， and provides a reliable basis for the future development of vehicle engine control technology in China.

Keywords： automotive engine; electronic control; patent analysis

1 概述

近年來，現代車用發動機已邁入了電子時代，車用發動機控制技術得到了迅猛的發展，通過電子控制技術的應用解決了很多采用機械方式無法解決的問題[1]，其對汽車的重要性也使其得到長足的研究及發展[2，3]。

國內學者陸相林[4]、王耀南[5]等分別對我國汽車電子控制技術的發展及應用前景等進行了分析探討。王福興[6]、劉景明[7]等從專利分析角度對國內2015年前車用發動機控制技術的技術分布及發展趨勢等方面進行了分析，隨著近5年車用發動機控制技術的不斷進步，圍繞點火控制系統、怠速控制系統、空燃比控制系統、電子節氣門控制系統、燃油噴射控制系統、渦輪增壓控制系統、爆震檢測與控制系統以及汽油機先進燃燒模式控制等方面的技術不斷涌現，因此本文試圖從專利分析的角度，通過對2012-2019年間國內車用發動機控制技術方面專利量、專利權人分布等統計數據，分析近5年來國內車用發動機控制技術的技術趨勢及形成原因，明確目前的主要研究領域及發展方向。

2 國內車用發動機控制技術專利現狀分析

本文主要就在國內的專利申請進行分析，統計數據來源于中國知識產權局專利數據庫，檢索時間段為2012年至2019年的所有公開專利，由于專利申請有18個月的公布周期，以及專利數據庫數據收集和錄入有一定的延遲，2019年的部分統計指標僅供參考。

2.1 車用發動機控制技術的專利申請量趨勢分析

通過專利申請的分析，可揭示在我國的車用發動機控制技術領域的歷年專利申請及技術研發情況，從而掌握其技術發展趨勢及全局動態。對檢索到的2012年至2019年國內車用發動機控制技術領域的專利申請量進行統計，結果如圖1所示。

從2012年至2019年間車用發動機控制技術在中國的專利年申請量概況可以看到，從2012年至2014年整體申請量一直處于穩步增長的狀態。2015年至2019年，整體的申請量并沒有保持穩步增長的狀態，2015年至2016年開始出現了一定量降幅，在2017年出現小幅增長后出現了逐年遞減的現象，這與近幾年云計算、人工智能、大數據等信息技術不斷發展和成熟應用有很大的關系，整體車輛的技術發展也在朝著網絡化、智能化方面發展，而不再局限于單純的數字化電子控制。從2017年至2019年，盡管申請量上沒有維持一直上升的勢頭，但依舊保持在一個穩定的申請量上，說明了發動機控制技術已經處在一個穩定開發的階段，車用發動機控制技術仍舊是各大汽車公司的研發重點。

2.2 車用發動機控制技術的專利權人分析

2012年至2019年國內車用發動機控制技術的專利權人統計數據見圖2。

從2012年至2019年在中國的專利申請量排名前十名的申請人，可以看到，以福特、通用、現代及豐田為首的國外知名汽車企業的車用發動機控制技術領域發明專利申請量占據了前10名申請量的近70%，其中福特環球技術公司占據了前10名的28%，是申請量最多的公司，一是說明目前車用發動機控制技術依舊是國外知名車企的研究重點，同時其基于前期的技術積累可以持續的進行改進和升級，整體的技術研發能力和對于車用發動機控制的技術重視度還是高于國內各大車企。與國外大型車企相比，我國車用發動機控制技術的申請量相對較低，盡管濰柴動力在整體申請量上排在第2名，但申請量與第一名豐田還有較大差距。進入21世紀，隨著對汽車污染的重視，以及我國對自主技術的重視，我國車企在發動機控制技術領域已經取得了較多的成果，但從專利申請量上可以看到國外各大車企對于車用發動機控制領域的研發投入依舊不減，而國內相對處于一個技術提升乏力和重視投入程度不高的一個狀態，這也是需要國內各大車企重視的一個方面。

2.3 車用發動機控制技術的IPC分析

通過對專利申請技術分類構成的分析，可以看出車用發動機控制技術的技術創新或研發活動主要集中在哪些技術領域。圖3給出了前10位高產IPC的分布及排名情況。

從2012年至2019年車用發動機控制技術在中國的專利申請技術分類申請量分布可以看到，專利主要集中在F02D方向，主要是燃燒發動機的控制（僅作用于單一子系統上），占據了申請量前十名的34%，其次是F02B方向，主要是活塞式內燃機和一般燃燒發動機。緊隨其后的是F02M，為一般燃燒發動機可燃混合物的供給或其組成部分。第四名為F01N，為一般機器或發動機的氣流消音器或排氣裝置和內燃機的氣流消音器或排氣裝置。第五名為B60W方向，包括了不同類型或不同功能的車輛子系統的聯合控制;專門適用于混合動力車輛的控制系統;不與某一特定子系統的控制相關聯的道路車輛駕駛控制系統。之后的是B60K方向，主要是車輛動力裝置或傳動裝置的布置或安裝;兩個以上不同的車輛原動機的布置或安裝;車輛輔助驅動裝置;車輛用儀表或儀表板;與車輛動力裝置的冷卻、進氣、排氣或燃料供給結合的布置。這些技術分類申請量的分布說明了發動機燃燒過程的控制是目前車用發動機控制技術的主要任務，對混合燃料以及特種功能汽車和混合動力汽車的控制系統的研究也正在增加，正逐步成為該領域的研究熱點及重點。

3 結束語

隨著我國汽車產銷量以及國內市場需求的逐年提高，以及各汽車廠商對企業核心競爭力自我要求的不斷提高，2012年至2019年車用發動機控制技術的專利申請量也一直處在一個高產量階段。從2012年至2019年車用發動機控制技術在中國的專利申請技術分類申請量分布可以看到，主要的專利方向集中在了燃燒發動機控制上，一些新型的混合燃料技術和混合動力汽車或特種功能汽車的控制也正逐步成為研究的熱點及重點。國內目前的車用發動機控制技術專利方面國外大型汽車企業依舊存在技術優勢。因此，我國應需加強對本國汽車企業的政策扶持，加大研發投入，不斷進行技術研發創新，逐步縮小與國外的差距，為提高自主品牌汽車的核心競爭力奠定基礎。

參考文獻：

[1]熊藜，王港.新形勢下車用發動機發展技術探究[J].內燃機與配件，2019（13）：36-37.

[2]徐興.電子控制技術在汽車上的應用[J].科學與財富，2017（34）：65-65.

[3]李祥.對汽車現代電子控制技術的應用與發展前景的探討[J].電子世界，2013（15）：15-16.

[4]陸相林.電子控制技術在汽車發動機上的應用探究[J].黑龍江科技信息，2018（02）：179-180.

[5]王耀南，申永鵬，孟步敏，等.車用汽油發動機電子控制系統研究現狀與展望[J].控制理論與應用，2015，32（4）：432-447.

[6]王福興.基于專利分析的我國汽車電子技術狀況研究[J].汽車工業研究，2011（03）：22-25.

[7]劉景明，文風.基于專利分析的我國汽車電子控制系統關鍵技術自主創新路線研究[J].科技進步與決策，2011，28（8）：73-77.