用于运行驱动设备的方法和驱动设备-复审决定


发明创造名称:用于运行驱动设备的方法和驱动设备
外观设计名称:
决定号:188601
决定日:2019-09-02
委内编号:1F236363
优先权日:2011-12-24
申请(专利)号:201280064178.1
申请日:2012-12-19
复审请求人:大众汽车有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:董喜俊
合议组组长:裴志红
参审员:李彩芬
国际分类号:F01N3/02(2006.01);F02B37/02(2006.01);F02B29/08(2006.01)
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求的技术方案与最接近现有技术相比存在区别技术特征,而现有技术中不存在将该区别技术特征应用于该最接近现有技术以获得该权利要求所限定的技术方案的技术启示,并且该区别技术特征为该权利要求所限定的技术方案带来了有益的技术效果,则该权利要求具备创造性。
全文:
本复审请求审查决定涉及申请号为201280064178.1,名称为“用于运行驱动设备的方法和驱动设备”的PCT发明专利申请(下称“本申请”)。本申请的申请人为大众汽车有限公司,申请日为2012年12月19日,优先权日为2011年12月24日,进入中国国家阶段日为2014年06月24日,公开日为2014年08月20日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2017年07月25日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-15不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为:进入中国国家阶段日2014年06月24日提交的国际申请文件中文文本的说明书第1-41段(第1-9页)、说明书附图图1-3(第1-3页)、说明书摘要、摘要附图;2016年08月25日提交的权利要求第1-15项。
驳回决定中引用的对比文件为:
对比文件1:US 2009/0173319A1,公开日为:2009年07月09日;
对比文件3: CN 101050722A,公开日为:2007年10月10日;
对比文件4: US 2005/0126168A1,公开日为:2005年06月16日。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种用于运行带有汽油机(1)的驱动设备的方法,其包括:
- 利用废气涡轮增压器(12)来压缩通过进入阀被输送给所述汽油机(1)的缸体(3)的燃烧空气,以及
- 在活塞在所述缸体(3)中到达下止点之前,关闭所述进入阀,
其特征在于,使用带有涡轮(13)的废气涡轮增压器(12),所述涡轮(13)具有可变的涡轮几何结构,并且被输送给所述涡轮(13)的废气在排气管的一部分中借助于废气冷却部(21)冷却。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述废气在排气歧管(20)中被冷却。
3. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,为了冷却所述废气使用排气歧管(20),其集成在所述汽油机(1)的缸盖中。
4. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,根据所述汽油机(1)的负荷调节所述废气涡轮增压器(12)的可变的涡轮几何结构。
5. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,附加地利用电驱动的压缩机(10)来压缩被输送给所述缸体的所述燃烧空气(5)。
6. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在所述下止点之前所述汽油机(1)的35°至90°曲轴转角的范围中关闭所述进入阀。
7. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述汽油机(1)包括可变的阀控制部,其中,根据所述汽油机(1)的负荷来调节所述进入阀关闭的角度。
8. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,燃料被直接喷入所述缸体(3)中。
9. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在所述汽油机(1)的缸体(3)中所输送的燃烧空气以大于1:10而小于1:20的几何压缩比被压缩。
10. 一种用于执行根据上述权利要求中任一项所述的方法的驱动设备,其包括:
- 汽油机,
- 用于压缩通过进入阀被输送给所述汽油机(1)的缸体(3)的燃烧空气的废气涡轮增压器(12),以及
- 阀控制部,其设计成在活塞在所述缸体(3)中到达下止点之前关闭所述进入阀,
其特征在于,
- 设置带有涡轮(13)的废气涡轮增压器(12),所述涡轮(13)具有可变的涡轮几何结构,以及设有废气冷却部(21),其与排气管的一部分相关联以冷却在所述排气管的该部分中被输送给所述涡轮(13)的废气。
11. 根据权利要求10所述的驱动设备,其特征在于,所述排气管的该部分是排气歧管(20)。
12. 根据权利要求11所述的驱动设备,其特征在于,所述排气歧管(20)集成在所述汽油机(1)的缸盖中。
13. 根据上述权利要求10至12中任一项所述的驱动设备,其特征在于,所述汽油机(1)具有大于1:10而小于1:20的几何压缩比。
14. 根据权利要求13所述的驱动设备,其特征在于,所述汽油机(1)具有大于1:12而小于1:15的几何压缩比。
15. 一种车辆(300),其带有根据权利要求10至14中任一项所述的驱动设备。”
驳回决定认为:权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1的区别特征在于:所述涡轮具有可变的涡轮几何结构,被输送给涡轮的废气在排气管的一部分中借助于废气冷却部冷却,对比文件3和对比文件4分别公开了可变涡轮结构和废气冷却装置,因此,权利要求1相对于对比文件1、对比文件3和对比文件4的结合不具备创造性;从属权利要求2-3的附加技术特征或者被对比文件4公开或者为本领域的常规技术手段,从属权利要求4-9的附加技术特征或者被对比文件1公开或者为本领域的常规技术手段;权利要求10要求保护的技术方案与对比文件1的区别特征在于:所述涡轮具有可变的涡轮几何结构,设有废气冷却部,其与排气歧管的一部分相关联以冷却在所述排气歧管的该部分中被输送给涡轮的废气,对比文件3和对比文件4分别公开了可变涡轮结构和废气冷却装置,因此,权利要求10相对于对比文件1、对比文件3和对比文件4的结合不具备创造性;从属权利要求11-14的附加技术特征或者被对比文件1公开或者为本领域的常规技术手段;当权利要求10-14不具备创造性时,权利要求15请求保护的车辆也不具备创造性。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2017年11月01日向专利复审委员会提出了复审请求,未修改申请文件。
复审请求人认为:对比文件3公开的用在汽油机中的并不是如在本申请权利要求1中限定的“具有可变的涡轮几何结构的涡轮”,而是具有固定叶片的涡轮,仅仅是对喷嘴叶片缝隙侧叶型壁面上的附着边界层(气流)用压缩空气进行射流偏转调节控制;此外,对比文件4并没有公开或者启示具有可变的涡轮几何结构的涡轮能够通过对输送给涡轮的废气借助于排气歧管13的区域15中的冷却装置进行冷却。
经形式审查合格,专利复审委员会于2017年11月10日依法受理了该复审请求,并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为,涡轮的几何结构可变,包括入口流动横截面可变及出口流动横截面可变的结构,都可称为可变的涡轮几何结构的涡轮,对比文件3中的涡轮虽然具有固定的叶片,但是其采用的是变出口流通截面喷嘴环的结构,也是一种可变的涡轮几何结构的涡轮,复审请求人的意见陈述不具有说服力,因而坚持驳回决定。随后,专利复审委员会成立合议组对本案进行审理。
合议组于2018年08月06日向复审请求人发出复审通知书,指出:
对比文件3公开了一种用于运行带有汽油机部的驱动设备的方法,权利要求1与对比文件3相比,其区别特征在于:(1)在活塞在所述缸体中到达下止点之前,关闭进入阀;(2)对比文件3中的可变几何结构与本申请的可变的涡轮几何结构不同,被输送给涡轮的废气在排气管的一部分中借助于废气冷却部冷却。上述区别特征(1)被对比文件1公开,区别特征(2)被对比文件4公开,因此,权利要求1相对于对比文件3、对比文件1和对比文件4的结合不具备创造性;
从属权利要求2-3的附加技术特征或者被对比文件4公开或者为本领域的常规技术手段,从属权利要求4-9的附加技术特征或者被对比文件1公开或者为本领域的常规技术手段;因此权利要求2-9不具备创造性。
权利要求10要求保护的技术方案与对比文件3的区别特征在于:(1)阀控制部,其设计成在活塞在所述缸体中到达下止点之前,关闭进入阀;(2)对比文件3中的可变几何结构与本申请的可变的涡轮几何结构不同,以及设有废气冷却部,其余排气管的一部分相关联以冷却在所述排气管的该部分中被输送给所述涡轮的废气;(3)权利要求10的驱动设备是用于执行根据上述权利要求1-9中任一项所述的方法的驱动设备,然而,对比文件1公开了区别特征(1),对比文件4公开了区别特征(2),因此,在权利要求1-9要求保护的方法不具备创造性的情况下,权利要求10相对于对比文件3、对比文件1和对比文件4的结合也不具备创造性。从属权利要求11-14的附加技术特征或者被对比文件1公开或者为本领域的常规技术手段,因此权利要求11-14不具备创造性;当权利要求10-14不具备创造性时,权利要求15请求保护的车辆也不具备创造性。
针对复审请求人的意见陈述,合议组认为:
(1)对比文件3给出了解决在汽油机上使用可变几何结构涡轮的技术启示,只是解决该技术问题的方式不同于本申请,但基于对比文件3提出的技术问题,本领域技术人员有动机寻找解决该技术问题的其它技术手段。因此,对比文件3给出了如何解决在汽油机上使用可变几何结构涡轮的技术启示。
(2)对比文件4提出了排气温度过高会损坏涡轮的技术问题,并公开了在排气歧管靠近涡轮的一侧设置排气冷却区域,用于对排气进行降温的技术手段,因此,对比文件4给出了将上述技术特征用于对比文件3以解决其技术问题的启示。
复审请求人于2018年11月21日提交了意见陈述书和权利要求书的全文替换页,其将从属权利要求7并入独立权利要求1;删除了原从属权利要求7,适应性修改了部分权利要求的序号和引用关系。
复审请求人在意见陈述中指出:
(1)对比文件3提出了具有可变的涡轮几何结构的涡轮无法用在汽油机上的技术问题,但是其并没有给出如何使得具有可变的涡轮几何结构的涡轮能够用在汽油机上的技术方案或者技术启示。且对比文件3开发了一种新型的涡轮增压器,其叶片固定不动,然而采用外加压缩空气对喷嘴叶片缝隙侧叶型壁面上的附着边界层顺流方向进行吹气来改变出口流动横截面,因此,这样的涡轮增压器并不是具有可变的涡轮几何结构的涡轮;对比文件4公开了由于高温会对涡轮产生损坏,输送给涡轮的废气应当在排气歧管的区域中用冷却装置来冷却。然而,对比文件4并没有公开或者启示通过在排气歧管的区域中用冷却装置来冷却输送给涡轮的废气可以将具有可变的涡轮几何结构的涡轮用在汽油机中。因此,将对比文件3与对比文件4进行组合得到的技术方案仍然不是本申请权利要求1要求保护的技术方案。
(2)对比文件1仅仅在说明书第0019段最后提到了每个缸8具有至少一个进入阀,对比文件1没有公开或者启示所述汽油机包括可变的阀控制部并根据所述汽油机的负荷来调节所述进入阀关闭的角度。
合议组于2019年03月21日向复审请求人再次发出复审通知书,指出:
对比文件3公开了一种用于运行带有汽油机部的驱动设备的方法,权利要求1与对比文件3相比,其区别特征在于:(1)在活塞在所述缸体中到达下止点之前,关闭进入阀;所述汽油机包括可变的阀控制部,其中根据所述汽油机的负荷来调节进入阀关闭的角度;(2)对比文件3中的可变几何结构与本申请的可变的涡轮几何结构不同,被输送给涡轮的废气在排气管的一部分中借助于废气冷却部冷却。上述区别特征(1)被对比文件1公开;区别特征(2)的部分特征被对比文件4公开,部分特征是在对比文件3公开内容的基础上本领域技术人员容易想到的,因此,权利要求1相对于对比文件3、对比文件1、对比文件4及本领域常规技术手段的结合不具备创造性。
从属权利要求2-3的附加技术特征或者被对比文件4公开或者为本领域的常规技术手段,从属权利要求4-8的附加技术特征或者被对比文件1公开或者为本领域的常规技术手段;因此权利要求2-8不具备创造性。
权利要求9要求保护的技术方案与对比文件3的区别特征在于:(1)阀控制部,其设计成在活塞在所述缸体中到达下止点之前,关闭进入阀;(2)对比文件3中的可变几何结构与本申请的可变的涡轮几何结构不同,以及设有废气冷却部,其余排气管的一部分相关联以冷却在所述排气管的该部分中被输送给所述涡轮的废气;(3)权利要求9的驱动设备是用于执行根据上述权利要求1-8中任一项所述的方法的驱动设备,然而,对比文件1公开了区别特征(1);区别特征(2)的部分特征被对比文件4公开,部分特征是在对比文件3公开内容的基础上本领域技术人员容易想到的,因此,在权利要求1-8要求保护的方法不具备创造性的情况下,权利要求9相对于对比文件3、对比文件1、对比文件4及本领域常规技术手段的结合也不具备创造性。
从属权利要求10-13的附加技术特征或者被对比文件1公开或者为本领域的常规技术手段,因此权利要求10-13也不具备创造性;当权利要求10-13不具备创造性时,权利要求14请求保护的车辆也不具备创造性。
针对复审请求人的意见陈述,合议组认为:
(1)对比文件3给出了解决在汽油机上使用可变几何结构涡轮的技术启示,只是解决相关技术问题的方式不同于本申请,但基于对比文件3提出的技术问题,本领域技术人员有动机寻找解决该技术问题的其它技术手段。因此,对比文件3虽然采用了不同的涡轮压缩机结构解决了在汽油机上使用的技术手段,但同时也指出了汽油机上无法使用可变几何结构涡轮的原因是由于汽油机燃气温度高,为本领域技术人员通过降低尾气温度的方式解决相关问题提供了启示。对比文件4提出了排气温度过高会损坏涡轮的技术问题,并公开了在排气歧管靠近涡轮的一侧设置排气冷却区域,用于对排气进行降温的技术手段,因此,对比文件4给出了将上述技术特征用于对比文件3以解决其技术问题的启示。
(2)对比文件1的说明书第0027段记载的内容隐含公开了进入阀具有可变的阀控制部,并根据汽油机的负荷来调节进入阀关闭的角度。
复审请求人于2019年07月01日提交了意见陈述书,未修改申请文件。
复审请求人在意见陈述指出:
(1)对比文件3中公开的新型的涡轮增压器并没有可变的涡轮几何结构,其技术方案的核心是对通用结构型式(叶片固定不动),但叶片空心结构的涡轮喷嘴环叶栅的绕流气流实施射流偏转调节控制;其技术方案虽然通过压缩空气射流改变的是出口气流角即出口流动截面积,但改变的并不是涡轮本身的几何结构。此外,结合对比文件3工作原理的描述可知,对比文件3并没有解决传统的可变喷嘴涡轮调节技术在汽油机上推广应用的技术问题。
(2)对比文件4未公开其内燃机是汽油机,另一方面也没有公开其涡轮增压器的涡轮是具有可变的涡轮几何结构的涡轮。因此,基于对比文件4公开的内容无法确定具有可变的涡轮几何结构的涡轮增压器能够通过相关冷却手段在汽油机中推广应用。
复审请求人于2018年11月21日提交的权利要求书如下:
“1. 一种用于运行带有汽油机(1)的驱动设备的方法,其包括:
- 利用废气涡轮增压器(12)来压缩通过进入阀被输送给所述汽油机(1)的缸体(3)的燃烧空气,以及
- 在活塞在所述缸体(3)中到达下止点之前,关闭所述进入阀,
其特征在于,使用带有涡轮(13)的废气涡轮增压器(12),所述涡轮(13)具有可变的涡轮几何结构,并且被输送给所述涡轮(13)的废气在排气管的一部分中借助于废气冷却部(21)冷却,
其中,所述汽油机(1)包括可变的阀控制部,其中,根据所述汽油机(1)的负荷来调节所述进入阀关闭的角度。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述废气在排气歧管(20)中被冷却。
3. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,为了冷却所述废气使用排气歧管(20),其集成在所述汽油机(1)的缸盖中。
4. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,根据所述汽油机(1)的负荷调节所述废气涡轮增压器(12)的可变的涡轮几何结构。
5. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,附加地利用电驱动的压缩机(10)来压缩被输送给所述缸体的所述燃烧空气(5)。
6. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在所述下止点之前所述汽油机(1)的35°至90°曲轴转角的范围中关闭所述进入阀。
7. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,燃料被直接喷入所述缸体(3)中。
8. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在所述汽油机(1)的缸体(3)中所输送的燃烧空气以大于1:10而小于1:20的几何压缩比被压缩。
9. 一种用于执行根据上述权利要求中任一项所述的方法的驱动设备,其包括:
- 汽油机,
- 用于压缩通过进入阀被输送给所述汽油机(1)的缸体(3)的燃烧空气的废气涡轮增压器(12),以及
- 阀控制部,其设计成在活塞在所述缸体(3)中到达下止点之前关闭所述进入阀,
其特征在于,
- 设置带有涡轮(13)的废气涡轮增压器(12),所述涡轮(13)具有可变的涡轮几何结构,以及设有废气冷却部(21),其与排气管的一部分相关联以冷却在所述排气管的该部分中被输送给所述涡轮(13)的废气。
10. 根据权利要求9所述的驱动设备,其特征在于,所述排气管的该部分是排气歧管(20)。
11. 根据权利要求10所述的驱动设备,其特征在于,所述排气歧管(20)集成在所述汽油机(1)的缸盖中。
12. 根据上述权利要求9至11中任一项所述的驱动设备,其特征在于,所述汽油机(1)具有大于1:10而小于1:20的几何压缩比。
13. 根据权利要求12所述的驱动设备,其特征在于,所述汽油机(1)具有大于1:12而小于1:15的几何压缩比。
14. 一种车辆(300),其带有根据权利要求9至13中任一项所述的驱动设备。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
1.审查文本的认定
复审请求人在复审阶段对权利要求书进行了修改,经查,所作修改符合专利法实施细则第61条第1款和专利法第33条的规定,本复审请求审查决定所针对的文本如下:
进入中国国家阶段日2014年06月24日提交的国际申请文件中文文本的说明书第1-9页、说明书附图第1-3页、说明书摘要、摘要附图;2018年11月21日提交的权利要求第1-14项。
2.关于创造性
专利法第22条第3款规定:创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求的技术方案与最接近现有技术相比存在区别技术特征,而现有技术中不存在将该区别技术特征应用于该最接近现有技术以获得该权利要求所限定的技术方案的技术启示,并且该区别技术特征为该权利要求所限定的技术方案带来了有益的技术效果,则该权利要求具备创造性。
权利要求1请求保护一种用于运行带有汽油机的驱动设备的方法。经查:
对比文件3公开了一种用于运行带有汽油机部的驱动设备的方法,并具体公开了以下技术特征(参见对比文件3说明书第1页第4段至第2页第6段):利用带有涡轮的废气涡轮增压器来压缩通过进入阀被输送给所述汽油机的缸体的燃烧空气,使用带有涡轮的废气涡轮增压器,该废气涡轮增压器通过外加压缩空气对喷嘴叶片缝隙侧叶型壁面上的附着边界层顺流动方向进行吹气,使缝隙出口后的附着边界层与栅内流动发生下述变化,形成新的附着边界层,吹入的空气射流令附着在缝隙侧叶型壁面上缝隙出口后部分的附着边界层的流体组成由燃气改成基本上由空气代替,并改变了该部分附着边界层在于缝隙侧叶型壁面垂直的剖面内的流速分布,使得近壁层的流速和密度值大幅增加,致使附着边界层内的流线向壁面贴近,产生射流附壁偏转效应。本申请权利要求1与对比文件3相比区别在于:(1)在活塞在所述缸体中到达下止点之前,关闭进入阀;所述汽油机包括可变的阀控制部,其中根据所述汽油机的负荷来调节进入阀关闭的角度;(2)涡轮具有可变几何结构,被输送给涡轮的废气在排气管的一部分中借助于废气冷却部冷却。本申请实际解决的技术问题是如何在汽油机中利用涡轮增压技术时还能有利于可变涡轮机构结构材料的选择和缝隙尺寸的设计。
对比文件1公开了一种具有涡轮增压器的汽油机的运行方法,并具体公开了(参见说明书第0018-0029段、附图1):利用带有涡轮13的废气涡轮增压器3来压缩通过进入阀被输送给所述汽油机1的缸体7的燃烧空气,其在活塞在缸体中到达下止点之前,关闭进入阀,进入阀关闭时间可根据火花点火发动机的工作情况而变化,特别是作为负载需求的函数(隐含公开了进入阀具有可变的阀控制部,并根据汽油机的负荷来调节进入阀关闭的角度)。本申请权利要求1与对比文件1相比区别在于:涡轮具有可变几何结构,被输送给涡轮的废气在排气管的一部分中借助于废气冷却部冷却。本申请实际解决的技术问题是如何在汽油机中利用涡轮增压技术时还能有利于可变涡轮机构结构材料的选择和缝隙尺寸的设计。
对比文件4公开了一种内燃机,并具体公开了(参见说明书第0003段、0007段、0014段及附图1):被输送给涡轮的废气在排气管的一部分15中借助于废气冷却部冷却。但对比文件4未公开具备可变涡轮几何结构的涡轮用于汽油机,也未给出通过冷却方式能有利于可变涡轮机构结构材料的选择和缝隙尺寸的设计的技术启示。
由此可见,对比文件3、1、4均没有公开区别技术特征 “涡轮具有可变几何结构,被输送给涡轮的废气在排气管的一部分中借助于废气冷却部冷却”,而且目前并没有证据表明该区别特征是本领域的常规技术手段。此外,由于上述区别技术特征的存在,为本申请的技术方案带来了有益效果“排气歧管20的有利的、优选的冷却部21和减小的过程温度,可将废气涡轮增压器在热力学上设计到对于汽油燃烧方法较低的例如最大850°的废气温度上。由此,与通常的带有用于汽油机的可变的涡轮几何结构的废气涡轮增压器设计相比,更加成本有利的材料选择和缝隙尺寸设计是可能的。与通常的用于汽油机的废气涡轮增压器相比,通过材料选择可减小废气涡轮增压器的成本而通过减小的缝隙尺寸设计可实现更高的涡轮效率”(参见说明书第[0037]段)。因此,对于本领域技术人员而言,通过对比文件1、对比文件3、对比文件4及本领域的常规技术手段的结合得到本申请权利要求1的技术方案是非显而易见的,因此权利要求1具备创造性,符合专利法第22条第3款的规定。
相应地,在独立权利要求1具备创造性的基础上,其从属权利要求2-8也具备专利法第22条第3款规定的创造性;此外,由于独立权利要求9采用了权利要求1的方法,因此,独立权利要求9及其从属权利要求10-13也具备专利法第22条第3款规定的创造性;独立权利要求14采用了权利要求9-13中任意一项所述的驱动设备,因此,独立权利要求14也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
基于上述事实和理由,合议组作出如下复审请求审查决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2017年07月 25日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门在本复审请求审查决定所针对文本的基础上继续进行审查。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内可以向北京知识产权法院起诉。


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