一種電控液壓助力制動主缸的制作方法

本發明屬于汽車線控制動技術領域，涉及一種電控液壓助力制動主缸，更確切地說，本發明涉及一種采用電磁結構的多腔新型制動主缸來替代傳統真空助力器制動主缸。

背景技術：

總結世界范圍內各制動廠家及國內外學者的專利可發現，制動系統的創新主要在于系統能量來源的創新。由于整個制動系統在無外界能源支持的情況下，僅憑駕駛員踩踏板的制動力很難滿足制動系統所要求的制動力，故而需要為制動系統提供制動能量源，最常見的為制動主缸附加真空助力器，借助發動機的真空度為制動系統助力，由于其結構簡單、性能穩定等多種好處使其稱霸制動系統行業多年。隨著新能源汽車和智能汽車的發展對汽車制動系統提出了新的要求：減小、取消對發動機真空度的依賴；所以需要為制動系統尋找新的能量源，此時較多的專利想到了利用電機作為能量源，分析國內外專利，電機作為能量源的助力形式主要有4種：(1)電機直接助力推桿；(2)采用雙主缸，電機等助力部件直接助力副主缸；(3)利用電機泵對主缸進行液壓助力；(4)利用電機泵為高壓蓄能器充液，通過高壓蓄能器間接為制動系統提供制動力。

電機直接助力推桿的新型制動系統包括博世公司取消傳統制動系統的真空助力器采用電機直接助力推桿的新型制動系統“ibooster”采用電機帶動二級齒輪裝置給主缸助力；中國專利公布號為cn103010199a，公布日為2013年4月3日，發明名稱為“一種汽車線控制動系統”，申請人為清華大學，該專利采用電機帶動絲杠為制動主缸助力；中國專利公布號為cn102795219a，公布日為2012年11月28日，發明名稱為“電機助力式集成汽車制動系統”，申請人為浙江亞太機電股份有限公司，該專利采用電機帶動滾珠絲杠為制動主缸助力。分析上述專利采用電機直接助力推桿形式的制動系統，由于電機響應較慢，故其快速建壓效果不好，其次電機運轉會給制動系統帶來較大噪聲，降低制動品質。

雙主缸，電機等助力部件直接助力副主缸的新型制動系統包括歐洲專利公布號為ep1970271b1，公布日為2011年10月12日，發明名稱為“brakesystem”，申請人為hondamotorco，該專利采用雙主缸制動系統，通過電機帶動渦輪，渦輪帶動絲杠為副主缸助力。中國專利公布號為cn104943672a，公布日為2015年9月30日，發明名稱為“一種具有雙液壓缸四輪失效備份的液壓制動系統及方法”，申請人為吉林大學，以及中國專利公布號為cn104512395a，公布日為2015年4月15日，發明名稱為“車輛用制動系統”，申請人為本田技研工業株式會社；上述兩個專利采用雙主缸制動系統，通過電機帶動渦輪，渦輪帶動絲杠為副主缸助力。分析上述專利采用雙主缸，電機等助力部件直接助力副主缸形式的制動系統，由于采用了兩個主缸結構和重量都較大，且電機噪聲亦較大。

利用電機泵對主缸進行液壓助力的新型制動系統包括中國專利公布號為cn103303281a，公布日為2013年9月18日，發明名稱為“集成線控制動系統”，申請人為浙江萬向精工有限公司，該專利采用電機帶動泵為主缸前腔充制動液；中國專利公布號為cn102582601a，公布日為2012年7月18日，發明名稱為“采用一體式制動主缸總成的電液復合制動系統”，申請人為同濟大學，該專利采用電機泵為三腔充液完成制動過程的助力；分析上述專利采用電機泵對主缸進行液壓助力的新型制動系統，由于存在電機泵等助力零部件，致使系統存在結構復雜，響應慢、且噪聲大問題。

綜上所述，研究一種不依賴發動機真空度及電機的制動助力形式，且能實現制動系統主動建壓快速、壓力調節精確、踏板力全解耦、降低振動噪聲、失效保護功能，具有現實意義。

技術實現要素：

本發明為了解決現有制動系統助力形式多依賴發動機真空度或電機作為能量源，造成制動系統無法實現制動能量回收、結構復雜、振動噪聲大、主動建壓不夠快速、壓力調節不夠精確、駕駛員踏板力得不到很好的利用的問題，提出了一種電控液壓助力制動主缸，該新型主缸采用電磁力作為能量源通過新型三腔制動主缸進行制動助力，使得其所在的制動系統具有主動建壓快速、壓力調節精確、振動噪聲低、失效保護、駕駛員踏板力充分利用的功能，且其結構簡單集成度高，能為駕駛員提供理想的踏板感覺。

為解決上述技術問題，本發明是采用如下技術方案實現的：

一種電控液壓助力制動主缸，其特征在于，包括電磁增壓機構和三腔主缸機構，電磁增壓機構包括一個圓柱筒狀的助力液壓缸體，助力液壓缸體兩端開口且前端由一個圓盤形的助力液壓缸端蓋蓋合、后端由一個圓盤形的連接端蓋蓋合，助力液壓缸體的內腔由一個液壓缸體分隔板分隔成一個液壓前腔和一個電磁后腔，液壓缸體分隔板中心處有與液壓前腔和電磁后腔連通的液壓缸體分隔板通孔，助力液壓缸端蓋的盤面上有多個沿盤面圓周均勻分布的與液壓前腔連通的液壓缸端蓋通孔，助力液壓缸體液壓前腔前端開口處內壁的環槽中裝有凸出于液壓前腔內壁的橡膠擋塊，液壓前腔中并且位于橡膠擋塊和液壓缸體分隔板之間設置有可沿助力液壓缸體軸向移動的助力液壓缸活塞，助力液壓缸活塞后端面安裝有助力液壓缸活塞桿，助力液壓缸活塞的外圓柱面有環形槽，環形槽內裝有活塞密封圈，助力液壓缸體上開有一個將液壓前腔和助力液壓缸體外部相連通的助力液壓缸進油口；電磁后腔中設置有一個電磁體套筒，電磁體套筒內部有圓柱形空腔，電磁體套筒外壁纏繞有導線，電磁體套筒內部圓柱形空腔前端有圓柱狀的動電磁鐵，電磁體套筒內部圓柱形空腔后端有圓柱狀的固定電磁鐵，固定電磁鐵的后端與連接端蓋通過螺紋壓緊固定在一起，動電磁鐵與固定電磁鐵在助力液壓缸體軸向上的寬度之和為電磁體套筒在助力液壓缸體軸向上的寬度的十分之一至五分之一，動電磁鐵可在電磁體套筒內沿軸向前后移動，固定電磁鐵后端與連接端蓋固定連接，助力液壓缸活塞桿的后端穿過液壓缸體分隔板中心處的通孔伸入電磁后腔并與動電磁鐵前端連接，液壓前腔中位于助力液壓缸活塞后端面和液壓缸體分隔板之間充滿有制動液，助力液壓缸活塞后端面和液壓缸體分隔板之間有助力液壓缸回位彈簧套裝在助力液壓缸活塞桿上，液壓缸體分隔板中心處的液壓缸體分隔板通孔與助力液壓缸活塞桿的外圓柱面之間設置有活塞桿密封圈，助力液壓缸體的電磁后腔的外壁上開有一個與電磁后腔連通的導線出口，導線纏繞在電磁體套筒上以后，導線的兩個導線連接端通過導線出口穿出電磁后腔，助力液壓缸體的液壓前腔的外壁上靠近液壓缸體分隔板的位置有一個助力液壓缸出油口；

三腔主缸機構包括一個主缸缸體，主缸缸體為一個階梯軸狀的兩端開口的套筒，主缸缸體前端通過螺紋連接固定在助力液壓缸體后端連接端蓋的后端面上，主缸缸體后端通過一個主缸端蓋蓋合，主缸端蓋中心處有主缸端蓋通孔，主缸缸體的內壁在階梯軸軸肩前方形成主缸前腔，主缸缸體的內壁在階梯軸軸肩后方的空腔中由一個主缸缸體分隔板從前至后分隔成主缸中間腔和主缸后腔，主缸缸體分隔板中心處有連通主缸中間腔和主缸后腔的主缸缸體分隔板通孔，主缸前腔中有主缸前腔活塞，主缸前腔活塞的前端面和連接端蓋的后端面之間有主缸回位彈簧，主缸前腔活塞后端面連接有主缸活塞桿，主缸推桿的前端依次穿過主缸端蓋通孔和主缸缸體分隔板通孔后與主缸活塞桿的后端面相接觸，主缸缸體分隔板通孔與主缸推桿的外圓柱面之間設置有主缸后腔密封圈，主缸前腔的外壁上有一個位于主缸前腔前端的主缸前腔下端口和一個位于主缸前腔后端的主缸前腔上端口，主缸中間腔前端外壁上有一個主缸中間腔上端口和一個主缸中間腔下端口，主缸推桿的后端從主缸缸體分隔板通孔內穿出再穿過主缸端蓋的中心通孔后與制動踏板連接，主缸推桿上位于制動踏板前方安裝有用于測量踩踏和松開制動踏板時主缸推桿在軸向上的位移的位移傳感器；

在駕駛員未踩制動踏板的非制動工況下，即助力液壓缸活塞處在初始位置時，助力液壓缸進油口在助力液壓缸體的軸向上位于助力液壓缸活塞后端面后方0.5mm處，液壓缸進油口與橡膠擋塊的后端面在助力液壓缸體的軸向上的距離為助力液壓缸活塞在助力液壓缸體的軸向上的寬度的1.1倍；駕駛員踩下制動踏板后，助力液壓缸活塞在電磁力的作用下向后移動的過程中，助力液壓缸活塞的外圓柱面始終能夠遮蓋助力液壓缸進油口；

在駕駛員未踩制動踏板的非制動工況下，主缸前腔活塞被主缸回位彈簧壓緊在主缸前腔底面上，此時主缸前腔活塞的前端面與主缸前腔上端口距離為0.5mm，主缸前腔制動液可通過主缸前腔上端口在主缸前腔和油杯之間流動；駕駛員踩下制動踏板后，主缸前腔活塞在電磁力的作用下向前移動的過程中，主缸前腔活塞的外圓柱面始終能夠遮蓋主缸前腔上端口，

進一步的技術方案包括：

電控液壓助力制動主缸與汽車的制動系統的各部件的連接關系為：液壓缸進油口與三腔式的油杯的一腔相連、主缸前腔上端口與油杯的二腔相連，主缸中間腔上端口通過單向閥與油杯的油杯三腔相連，助力液壓缸出油口分別與汽車左前輪的左前增壓閥的進油口、汽車右后輪的右后增壓閥的進油口以及調壓閥的進油口相連，主缸前腔下端口分別與汽車右前輪的右前增壓閥的進油口和汽車左后輪的左后增壓閥的進油口相連，主缸中間腔下端口與調壓閥的出油口相連，汽車左前輪缸分別與左前增壓閥的出油口和左前減壓閥的進油口相連，汽車右后輪缸分別與右后增壓閥的出油口和右后減壓閥的進油口相連，汽車右前輪缸與右前增壓閥的出油口和右前減壓閥的進油口相連，汽車左后輪缸與左后增壓閥的出油口和左后減壓閥的進油口相連，左前減壓閥的出油口、右后減壓閥的出油口、右前減壓閥的出油口和左后減壓閥的出油口均與油杯的油杯三腔相連，導線的兩個導線連接端與電子控制單元的電流輸出端連接。

導線出口與助力液壓缸進油口在助力液壓缸體的圓柱面上的角度差為0度。

助力液壓缸出油口與助力液壓缸進油口在助力液壓缸體的圓柱面上的角度差為180度。

主缸前腔上端口與主缸前腔下端口在助力液壓缸體的圓柱面上的角度差為180度。

主缸中間腔上端口與主缸前腔上端口沿主缸缸體圓周方向的角度差為0度，主缸中間腔下端口與主缸前腔上端口沿主缸缸體圓周方向的角度差為180度，主缸中間腔上端口和主缸中間腔下端口在主缸缸體軸向上距離為0。

主缸推桿前端通過一個主缸推桿端頭與主缸活塞桿后端面接觸，主缸推桿端頭的外徑等于主缸活塞桿的直徑，主缸推桿端頭后端有凹槽，凹槽內有內螺紋，主缸推桿前端有外螺紋，主缸推桿前端與主缸推桿端頭后端螺紋連接，主缸推桿端頭前端面與主缸活塞桿后端面接觸。

助力液壓缸體后端與連接端蓋之間有液壓缸擰緊墊片。

主缸中間腔上端口、主缸中間腔下端口、主缸前腔上端口和主缸前腔下端口的孔徑均相同。

與現有技術相比本發明的有益效果是：

1.本發明所述的一種電控液壓助力制動主缸相較于傳統帶真空助力器的制動主缸，其取消了對發動機真空度的依賴，可應用于電動汽車及再生制動系統。

2.本發明所述的一種電控液壓助力制動主缸相較于傳統制動系統取消了真空助力器，相較于新型全解耦線控制動系統取消了踏板感覺模擬器、電機泵等零件，故可使制動系統結構更加緊湊、簡單，發生故障概率更低。

3.本發明所述的一種電控液壓助力制動主缸相較于新型全解耦線控制動系統取消了電機泵，即消除了噪聲源，可從根本上解決制動系統噪聲問題。

4.本發明所述的一種電控液壓助力制動主缸相較于新型全解耦線控制動系統取消了踏板感覺模擬器，可通過內部電磁力控制實現踏板感覺且不浪費駕駛員踩踏板產生的制動力。

5.本發明所述的一種電控液壓助力制動主缸在系統斷電時，仍可通過駕駛員踩踏板產生制動壓力，提高系統安全性。

6.本發明所述的一種電控液壓助力制動主缸可實現制動系統的主動制動，即在駕駛員不踩制動踏板的情況下通過電磁部分產生系統所需的制動壓力，且不會帶動制動踏板運動。

7.本發明所述的一種電控液壓助力制動主缸采用電磁力作為助力能量源，可通過控制電流達到電磁力的線控控制，進而使助力液壓缸內壓力的可控性更好，響應速度更快。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步的說明：

圖1是本發明所述的一種電控液壓助力制動主缸的主視圖的剖視圖；

圖2是本發明所述的一種電控液壓助力制動主缸的電磁增壓機構主視圖的剖視圖；

圖3是本發明所述的一種電控液壓助力制動主缸電磁增壓機構中的液壓部分主視圖的剖視圖；

圖4是本發明所述的電磁增壓機構液壓缸端蓋主視圖的剖視圖；

圖5是本發明所述的電磁增壓機構液壓缸端蓋右視圖；

圖6是本發明所述的電磁增壓機構液壓缸體主視圖的剖視圖；

圖7是本發明所述的電磁增壓機構液壓缸體左視圖；

圖8是本發明所述的一種電控液壓助力制動主缸電磁增壓機構中的電磁部分主視圖的剖視圖；

圖9是本發明所述的電磁增壓機構電磁體套筒主視圖的剖視圖；

圖10是本發明所述的電磁增壓機構電磁體套筒左視圖；

圖11是本發明所述的電磁增壓機構連接端蓋主視圖的剖視圖；

圖12是本發明所述的電磁增壓機構連接端蓋左視圖；

圖13是本發明所述的一種電控液壓助力制動主缸三腔主缸機構主視圖的剖視圖；

圖14是本發明所述的三腔主缸機構中三腔主缸缸體主視圖的剖視圖；

圖15是本發明所述的三腔主缸機構中三腔主缸缸體左視圖；

圖16是本發明所述的一種電控液壓助力制動主缸所應用于的線控液壓制動系統；

圖中：1.助力液壓缸端蓋，2.助力液壓缸體，3.橡膠擋塊，4.活塞密封圈，5.助力液壓缸回位彈簧，6.助力液壓缸活塞桿，7.活塞桿密封圈，8.動電磁鐵，9.電磁體套筒，10.導線，11.導線出口，12.主缸回位彈簧，13.主缸缸體，14.主缸前腔活塞，15.主缸活塞桿，16.主缸推桿，17.主缸端蓋，18.制動踏板，19.踏板行程傳感器，20.主缸后腔密封圈，21.主缸推桿端頭，22.主缸中間腔上端口，23.主缸中間腔下端口，24.主缸前腔上端口，25.主缸前腔下端口，26.擰緊墊片，27.連接端蓋，28.固定電磁鐵，29.助力液壓缸出油口，30.助力液壓缸進油口，31.助力液壓缸活塞；32.油杯；33.調壓閥；34.電控液壓助力制動主缸；35.左前增壓閥；36.右后增壓閥；37.右前增壓閥；38.左后增壓閥；39.左前減壓閥；40.右后減壓閥；41.右前減壓閥；42.左后減壓閥；43.汽車左前輪缸；44.汽車右后輪缸；45.汽車右前輪缸；46.汽車左后輪缸；47.單向閥；

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作詳細的描述：

參閱圖1，本發明所述的一種電控液壓助力制動主缸由電磁增壓機構和三腔主缸機構組成。

參閱圖2，所述的電磁增壓機構由液壓部分和電磁部分組成。

電磁增壓機構的液壓部分結構為：

參閱圖3，所述的電磁增壓機構的液壓部分由助力液壓缸端蓋1、助力液壓缸體2、橡膠擋塊3、活塞密封圈4、助力液壓缸回位彈簧5、助力液壓缸活塞桿6、活塞桿密封圈7、助力液壓缸活塞31組成。其主要作用是產生相應輪缸所需液壓力，并通過調壓閥33為主缸助力；

參閱圖4、圖5，助力液壓缸端蓋1為圓盤類零件，其右端加工有向后開口的圓盤，盤面上加工有八個沿圓周均布的圓形透氣通孔，即液壓缸端蓋通孔，圓盤開口內壁處有內螺紋。

參閱圖6、圖7，助力液壓缸體2為兩端開口的圓柱筒狀類零件，助力液壓缸體2的圓柱形空腔中部有液壓缸體分隔板將其分成液壓前腔和電磁后腔，液壓缸體分隔板中心處有連通液壓前腔和電磁后腔的液壓缸體分隔板通孔，液壓缸體分隔板通孔內壁上有一個環槽，環槽內放置有活塞桿密封圈7，液壓前腔開口處內壁上有一個環槽，環槽內放置有橡膠擋塊3，液壓前腔開口處外壁上加工有外螺紋，電磁后腔開口處內壁上加工有內螺紋。液壓前腔中部缸壁上有使助力液壓缸體2內部制動液與油杯內制動液進行交流的助力液壓缸進油口30，液壓缸進油口30與橡膠擋塊3的后端面在助力液壓缸體2的軸向上的距離為助力液壓缸活塞31在助力液壓缸體2的軸向上的寬度的1.1倍。液壓前腔靠近液壓缸體分隔板處的缸壁上有助力液壓缸出油口29，助力液壓缸出油口29與助力液壓缸進油口30在助力液壓缸體2的圓柱面上的角度差為180度，助力液壓缸出油口29主要作用為使助力液壓缸體2內部的高壓制動液可以流入相應制動輪缸及為主缸助力。電磁后腔中部缸壁上有使電磁線圈的導線與外部連接的導線出口11，導線出口11與助力液壓缸進油口30在助力液壓缸體2的圓柱面上的角度差為0度。

橡膠擋塊3、活塞密封圈4和活塞桿密封圈7均為橡膠材質，其中橡膠擋塊3的主要作用是防止助力液壓缸活塞31運動幅度過大撞擊助力液壓缸端蓋1產生振動噪聲；活塞密封圈4和活塞桿密封圈7的主要作用是密封助力液壓缸內部的高壓制動液；助力液壓缸回位彈簧5的主要作用是當撤銷或減弱電磁力后，推動助力液壓缸活塞31向左移動回到初始的位置。

助力液壓缸活塞桿6為軸類零件，其兩端分別加工有相同外螺紋。助力液壓缸活塞31為圓盤類零件，其外圓柱面上有放置活塞密封圈4的環槽，其后端加工有同心盲孔，盲孔內壁有與助力液壓缸活塞桿6前端外螺紋相連的內螺紋。

所述的助力液壓缸體2兩端開口且前端由助力液壓缸端蓋1蓋合，助力液壓缸體2液壓前腔前端開口處內壁的環槽中裝有凸出于液壓前腔內壁的橡膠擋塊3，液壓前腔中并且位于橡膠擋塊3和液壓缸體分隔板之間設置有可沿助力液壓缸體2軸向移動的助力液壓缸活塞31，助力液壓缸活塞31后端面安裝有助力液壓缸活塞桿6，助力液壓缸活塞31的外圓柱面有環形槽，環形槽內裝有活塞密封圈4，助力液壓缸活塞桿6后端穿過助力液壓缸體2中部的液壓缸體分隔板與電磁部分中的動磁鐵8的前端連接，助力液壓缸活塞31后端面與助力液壓缸體2中部的液壓缸體分隔板之間有助力液壓缸回位彈簧5套在助力液壓缸活塞桿6上；液壓前腔中，助力液壓缸活塞31的后端面與液壓缸體分隔板之間構成的空腔中有制動液；

在駕駛員未踩制動踏板的非制動工況下，即助力液壓缸活塞31處在初始位置時，助力液壓缸進油口30在助力液壓缸體2的軸向上位于助力液壓缸活塞31后端面后方0.5mm處，液壓缸進油口30與橡膠擋塊3的后端面在助力液壓缸體2的軸向上的距離為助力液壓缸活塞31在助力液壓缸體2的軸向上的寬度的1.1倍；駕駛員踩下制動踏板后，助力液壓缸活塞31在電磁力的作用下向后移動的過程中，助力液壓缸活塞31的外圓柱面始終能夠遮蓋助力液壓缸進油口30；駕駛員將制動踏板踩到底的極限制動工況下，助力液壓缸活塞31的外圓柱面仍可遮蓋助力液壓缸進油口30。助力液壓缸體2上有與助力液壓缸進油口30在助力液壓缸體2的圓柱面上角度差為180度的助力液壓缸出油口29，助力液壓缸出油口29通過制動管路及電磁閥與輪缸和主缸相連，制動液可通過助力液壓缸出油口29在助力液壓缸體2的液壓前腔與輪缸和主缸之間流動，助力液壓缸體2的液壓缸體分隔板中心處的液壓缸體分隔板通孔與助力液壓缸活塞桿6的外圓柱面之間設置有活塞桿密封圈7。

裝配關系：將活塞密封圈4塞入助力液壓缸活塞31外圓柱面上的環槽內，使其貼合完好，表面無凸起。將助力液壓缸活塞桿6前端通過螺紋配合擰入助力液壓缸活塞31后端螺紋孔內，組成助力液壓缸活塞。將助力液壓缸回位彈簧5從助力液壓缸活塞桿6的后端套入助力液壓缸活塞底部使之成為活塞體；將活塞桿密封圈7塞入助力液壓缸體2的分隔板中心通孔內壁環槽內，使其貼合完好，表面無凸起，并將裝配好的活塞體從助力液壓缸體2前端插入，使助力液壓缸活塞桿6從助力液壓缸體2中間分隔板的通孔內伸出，同時保證助力液壓缸活塞31與助力液壓缸體2的液壓前腔內壁接觸。將橡膠擋塊3塞入助力液壓缸體2液壓前腔開口處的環形槽內，再將助力液壓缸端蓋1蓋合到助力液壓缸體2的前端面上，二者通過螺紋配合。至此電磁增壓機構的液壓部分裝配完畢。

電磁增壓機構的電磁部分結構為：

參閱圖8，所述的電磁增壓機構的電磁部分由動電磁鐵8、電磁體套筒9、導線10、擰緊墊片26、連接端蓋27、固定電磁鐵28組成。

參閱圖9、圖10，電磁體套筒9為套筒類零件，其外圓柱面分為三段階梯軸，前端與后端階梯軸半徑相等且大于中間段階梯軸半徑，中間段階梯軸形成一個環形凹槽用來纏繞導線10。電磁體套筒9的中心加工有同心通孔即為電磁體套筒10內部圓柱形空腔。

動電磁鐵8為圓柱類零件，導線10通電后形成電磁場將動電磁鐵12磁化，動電磁鐵12前端面中心處加工有同心盲孔，盲孔內壁上加工有內螺紋；固定電磁鐵28為圓柱類零件，導線10通電后形成電磁場將固定電磁鐵28磁化，固定電磁鐵28后端面中心處有一個半徑小于固定電磁鐵28半徑的圓柱形的固定軸連接銷，固定軸連接銷的外圓柱面上加工有外螺紋；導線10為銅芯導線。擰緊墊片26為銅制墊片，其主要作用是保證電磁增壓機構的液壓部分與電磁部分能緊固在一起。

參閱圖11、圖12，連接端蓋27為圓盤類零件，其前端有同心圓臺，圓臺中心同心盲孔，盲孔內壁加工有內螺紋。連接端蓋27后端為開口圓盤，該圓盤內徑與前端圓臺外徑相等，圓盤內壁加工有內螺紋。

所述的助力液壓缸體2的后端通過連接端蓋27蓋合，助力液壓缸體2后端與連接端蓋27之間有液壓缸擰緊墊片26，助力液壓缸體2的電磁后腔中設置有電磁體套筒9，電磁體套筒9內部有圓柱形空腔，電磁體套筒9外壁凹槽內纏繞有導線10，纏繞匝數為400到600匝，電磁體套筒9內部圓柱形空腔的前端有圓柱狀的動電磁鐵8，電磁體套筒10內部圓柱形空腔的后端有圓柱狀的固定電磁鐵28，動電磁鐵8與固定電磁鐵28在助力液壓缸體2軸向上的寬度之和為電磁體套筒9在助力液壓缸體2軸向上的寬度的十分之一至五分之一，動電磁鐵8可在電磁體套筒9內軸向移動，助力液壓缸活塞桿6后端穿過助力液壓缸體2中部的液壓缸體分隔板通孔與電磁后腔中的動磁鐵8前端螺紋連接，固定電磁鐵28后端與連接端蓋27通過螺紋壓緊固定在一起，導線10纏繞在電磁體套筒9上以后，導線10的兩個導線連接端通過助力液壓缸體2的電磁后腔內壁上的導線出口11穿出并與液壓控制單元的電流輸出端連接。

裝配關系：將動電磁鐵8放入助力液壓缸體2后端的電磁后腔中，并通過螺紋內螺紋與助力液壓缸活塞桿6相連接。將導線10纏繞在電磁體套筒9的中間軸外表面上，再將電磁體套筒9的內部圓柱形空腔內壁上涂抹潤滑脂后插入助力液壓缸體2后端的電磁后腔底部，此時電磁體套筒9的前后階梯軸外圓柱面與助力液壓缸體2電磁后腔內圓柱面緊密配合，使其徑向定位。電磁鐵8位于電磁體套筒9的內部圓柱形空腔內，導線10的兩個導線連接端從助力液壓缸體2電磁后腔內壁上的導線出口11中穿出。將固定電磁鐵28擰入連接端蓋27前端圓臺盲孔內，二者通過螺紋配合。將擰緊墊片26從連接端蓋27的前端套入其圓臺底部。擰緊墊片26、連接端蓋27和固定電磁鐵28組成電磁固定件，最后將該電磁固定件從上述裝配好的助力液壓缸體2的后端蓋合，使得連接端蓋27的前端圓臺外螺紋與助力液壓缸體2電磁后腔內壁上的內螺紋相配合。同時，該過程中將固定電磁鐵28插入電磁體套筒9內部圓柱形空腔內，最后要保證連接端蓋27的中心圓臺將電磁體套筒9壓緊在助力液壓缸體2電磁后腔底部，使之軸向定位。至此所述的電磁增壓機構裝配完畢！

三腔主缸機構結構為：

參閱圖13，所述的三腔主缸機構由主缸回位彈簧12、主缸缸體13、主缸前腔活塞14、主缸活塞桿15、主缸推桿16、主缸端蓋17、制動踏板18、踏板行程傳感器19、主缸后腔密封圈20和主缸推桿端頭21組成。

參閱圖14、圖15，主缸缸體13為套筒類零件，主缸缸體13內部為階梯形圓柱空腔，由階梯軸軸肩劃分為階梯前腔和階梯后腔，階梯前腔直徑大于階梯后腔直徑，階梯前腔即為主缸前腔，階梯后腔中部由主缸缸體分隔板從前至后分隔成主缸中間腔和主缸后腔；主缸缸體分隔板中心處有連通主缸中間腔和主缸后腔的主缸缸體分隔板通孔，主缸缸體分隔板通孔內壁有環槽，環槽內放置有主缸后腔密封圈20，主缸前腔開口處外壁上有外螺紋，主缸缸體13的主缸前腔圓柱面上有兩個沿圓周角度差為180度、分別位于前端的主缸前腔下端口25和后端的主缸前腔上端口24。主缸中間腔前端圓柱面上有與主缸前腔上端口24沿圓周方向角度差為0度的主缸中間腔上端口22和與主缸前腔上端口24沿圓周方向角度差為180度的主缸中間腔下端口23，主缸中間腔上端口22和主缸中間腔下端口23在軸向上距離為0，主缸中間腔上端口22、主缸中間腔下端口23、主缸前腔上端口24、主缸前腔下端口25孔徑相同。主缸缸體13的外圓柱面為兩段階梯軸，前段軸徑大于后段軸徑，主缸缸體13的后端外圓柱面上有外螺紋。

主缸前腔活塞14為圓盤類零件，其后端面加工有同心盲孔，盲孔內壁加工有內螺紋；主缸活塞桿15為等徑軸類零件，其前端外圓柱面上加工有外螺紋；主缸推桿16為等徑軸類零件，其前端外圓柱面上加工有外螺紋；主缸端蓋17為圓盤類零件，其前端加工有同心圓盤，圓盤開口內壁上加工有內螺紋，圓盤底部加工有同心通孔。主缸推桿端頭21為套筒類零件，其直徑應等于主缸活塞桿15的直徑，其后端面加工有同心盲孔，盲孔內壁上加工有內螺紋；

所述的主缸缸體13的主缸前腔內有主缸回位彈簧12和主缸前腔活塞14，主缸回位彈簧12的前端抵靠在連接端蓋27的后端面上，主缸回位彈簧12的后端抵靠在主缸前腔活塞14的前端面上。在駕駛員未踩制動踏板的非制動工況下，主缸前腔活塞14被主缸回位彈簧12壓緊在主缸前腔底面上，此時主缸前腔活塞14的前端面與主缸前腔上端口24距離為0.5mm，主缸前腔制動液可通過主缸前腔上端口24在主缸前腔和油杯之間流動；駕駛員踩下制動踏板后，主缸前腔活塞14在電磁力的作用下向前移動的過程中，主缸前腔活塞14的外圓柱面始終能夠遮蓋主缸前腔上端口24，駕駛員將制動踏板踩到底的極限制動工況下，主缸前腔活塞14的外圓柱面仍可遮蓋主缸前腔上端口24。主缸活塞桿15的前端與主缸前腔活塞14的后端螺紋孔連接，主缸后腔密封圈20位于主缸缸體13主缸缸體分隔板通孔內壁上的環槽內。主缸推桿16的前端與主缸推桿端頭21螺紋連接。主缸活塞桿15與主缸推桿端頭21直徑相同，主缸活塞桿15后端面與主缸推桿端頭21前端面相接觸，二者之間不存在固定連接，主缸推桿端頭21的后端面與主缸缸體13的主缸缸體分隔板前端面相接觸。主缸推桿16的后端從主缸缸體13的主缸缸體分隔板通孔內穿出再次穿過主缸端蓋17的中心通孔，主缸推桿16的后端與制動踏板18連接。主缸缸體13的主缸后腔由主缸端蓋17蓋合。所述的踏板行程傳感器19安裝在主缸推桿16上，其輸出端與電子控制單元的輸入端連接，踏板行程傳感器19用來檢測駕駛員踩踏和松開制動踏板18時主缸推桿16的在軸向上位移。

裝配關系：將主缸后腔密封圈20塞入主缸缸體13主缸缸體分隔板通孔內壁的環槽內，使其貼合完好，表面無凸起。將主缸推桿16的左端擰入主缸推桿端頭21的右端盲孔內，二者通過螺紋配合。將裝配好的主缸推桿從主缸缸體13前端插入經主缸缸體分隔板通孔穿出，此時確保主缸推桿16的外圓柱面與主缸缸體13的主缸缸體分隔板通孔內壁緊密接觸。主缸推桿端頭21的后端面與主缸缸體13的主缸缸體分隔板前端面相接觸。將主缸活塞桿15的螺紋端擰入主缸前腔活塞14的后端面盲孔內，二者通過螺紋配合組成主缸前腔活塞，將裝配好的主缸前腔活塞從主缸缸體13前端插入，使得主缸活塞桿15在主缸缸體13的主缸中間腔內，此時確保主缸前腔活塞14的后端面靠在主缸前腔后端軸肩上，主缸前腔活塞14外圓柱面與主缸缸體13的活塞前腔內壁緊密接觸。將主缸端蓋17從主缸推桿16的后端套入并通過螺紋與主缸缸體13的后端相連接。將制動踏板18與主缸推桿16的后端相連接。再將踏板行程傳感器19安裝在主缸推桿16上，最后將主缸回位彈簧12放入主缸前腔內。至此三腔主缸機構裝配完畢！

將裝配好的三腔主缸機構的前端與裝配好的電磁增壓機構的后端通過螺紋緊固在一起，確保安裝完畢后主缸缸體13的圓柱面上的主缸前腔上端口24與助力液壓缸體2的圓柱面上的助力液壓缸進油口30沿圓周方向角度差為0度。至此電控液壓助力制動主缸裝配完畢！

電控液壓助力制動主缸所在的線控制動系統結構：

參閱圖16，液壓缸進油口30與三腔式的油杯32的一腔相連、主缸前腔上端口24與油杯32的二腔相連，主缸中間腔上端口22通過單向閥47與油杯32的油杯三腔相連，助力液壓缸出油口29分別與汽車左前輪的左前增壓閥35的進油口、汽車右后輪的右后增壓閥36的進油口以及調壓閥33的進油口相連，主缸前腔下端口25分別與汽車右前輪的右前增壓閥37的進油口和汽車左后輪的左后增壓閥38的進油口相連，主缸中間腔下端口23與調壓閥33的出油口相連，汽車左前輪缸43分別與左前增壓閥35的出油口和左前減壓閥39的進油口相連，汽車右后輪缸44分別與右后增壓閥36的出油口和右后減壓閥40的進油口相連，汽車右前輪缸45與右前增壓閥37的出油口和右前減壓閥41的進油口相連，汽車左后輪缸46與左后增壓閥38的出油口和左后減壓閥42的進油口相連，左前減壓閥39的出油口、右后減壓閥40的出油口、右前減壓閥41的出油口和左后減壓閥42的出油口均與油杯32的油杯三腔相連，導線10的兩個導線連接端與電子控制單元的電流輸出端連接。

所述油杯32為三腔式油杯，其內部由隔板將油杯分為三個儲油腔，從前到后為油杯一腔、二腔和三腔，相對于傳統一個腔的油杯，此三腔油杯可保證當某個腔所在制動回路漏油時，不會對其他回路產生影響。例如，當汽車左前輪缸43所在回路漏油時，電磁助力部分不起作用，油杯32一腔內部制動液在漏油處泄露，當不會對油杯32第二腔和第三腔的制動液產生影響，故此時駕駛員踩制動踏板主缸部分仍可正常工作，即汽車右前輪缸45和汽車左后輪缸46所在回路仍可正常工作。

線控制動系統中線性閥33為常開型pwm控制的線性閥。左前增壓閥35、右后增壓閥36、右前增壓閥37和左后增壓閥38為常開型高速開關電磁閥。左前減壓閥39、右后減壓閥40、右前減壓閥41和左后減壓閥42為常閉型高速開關電磁閥。

一種電控液壓助力制動主缸的工作原理

1.常規制動情況：當駕駛員踩下制動踏板時，根據踏板行程傳感器，得到踏板位移信號，并將該信號傳給制動系統電子控制單元，通過電子控制單元計算出踏板速度和加速度，并識別出駕駛員駕駛意圖，計算得到任意時刻四個輪缸的目標壓力。系統電子控制單元為線圈導線通電，此時通電線圈產生電磁場將動電磁鐵8和固定電磁鐵28磁化，使二者相近端產生相反磁極，互相吸引。此時動電磁鐵8受到固定電磁鐵28的電磁吸引力帶動助力液壓缸活塞桿6和助力液壓缸活塞31克服助力液壓缸回位彈簧5的彈簧力及助力液壓缸內的液壓力右移。現對助力液壓缸活塞31進行受力分析：

f電磁力＝f彈簧力+p輪缸a活塞

式中：f電磁力—液壓缸活塞6受到的電磁吸引力；

f彈簧力—液壓缸活塞6受到的回位彈簧力；

p輪缸—輪缸內部的壓力，即液壓缸內部的壓力；

a活塞—液壓缸內壓力作用在助力液壓缸活塞31上的面積；

通過上述公式可知，只要控制流入導線10中電流的大小，即可得到相應的助力液壓缸壓力。

再對主缸壓力進行分析，駕駛員踩下制動踏板后通過主缸活塞桿15、主缸推桿16和主缸推桿端頭21推動主缸前腔活塞14克服主缸回位彈簧12的彈簧力及主缸前腔內的液壓力前移。在給導線10通電后，由于主缸中間腔下端口23與助力液壓缸出油口29通過調壓閥33相連通，故而助力液壓缸內部的高壓液可通過調壓閥33流入主缸中間腔，產生壓力作用在主缸前腔活塞14的后端面為駕駛員助力，現對主缸前腔活塞14進行受力分析：

f推桿力+p2腔a2＝f彈簧力+p1腔a1

式中：f推桿力—駕駛員作用在主缸推桿16上的力；

f彈簧力—主缸回位彈簧12被壓縮后產生的彈簧力；

p1腔—主缸前腔內部壓強；

p2腔—主缸中間腔內部壓強；

a1—主缸前腔活塞14前端面有效面積；

a2—主缸前腔活塞14后端面有效面積；；

通過上述公式可知，只要控制調壓閥33的開閉，即可控制從助力液壓缸內部流入主缸中間腔的高壓液量，從而控制主缸中間腔的壓強，為駕駛員提供不同的助力值，使主缸前腔達到預設的目標壓力值。

2.主動制動情況：此時駕駛員沒有踩制動踏板，但制動系統電子控制單元通過路面識別出汽車處于低附著路面，或通過滑移率判斷出汽車即將打滑時，認為此時需要采取制動措施，則制動系統電子控制單元為導線10通以相應的電流，致使助力液壓缸內部產生高壓制動液，該高壓制動液通過調壓閥33流入主缸中間腔，推動主缸前腔活塞14克服主缸前腔的彈簧力及液壓力帶動主缸活塞桿15前移，實現主動制動。此時由于駕駛員未踩踏板，故主缸前腔活塞14前移過程中使主缸活塞桿15與主缸推桿端頭21分離，主缸中間腔的高壓制動液作用在主缸推桿端頭21的后端面，使得主缸推桿端頭21與主缸推桿16不會跟隨主缸前腔活塞14而發生移動，故而駕駛員不會因為踏板自行移動而產生恐慌。

若在主動制動的情況下，駕駛員突然感知到需要制動，則其踩下制動踏板，由于主缸推桿端頭21的前端面面積較小，故而與二腔的壓強乘積也不會很大，駕駛員此刻仍可踩動制動踏板，該過程的初始階段駕駛員克服主缸中間腔內的液壓力而運動，當主缸推桿端頭21靠到主缸活塞桿15的后端面上時，則駕駛員與主缸中間腔一起推動主缸前腔活塞14向前移動使主缸前腔產生所需的液壓力。此時值得注意，在設計時需要保證主缸推桿端頭21的直徑等于或小于主缸活塞桿15的直徑，避免在推桿運行過程中受到主缸中間腔液壓力的反作用，造成駕駛員踏板力的浪費。

3.主動快速制動的情況：與主動制動工作原理一本一致，此時制動系統電子控制單元會給導線10通以較大電流，使整個制動主缸快速產生較大的液壓力。

4.失效制動：當制動系統突然斷電失效時，如需制動則采取失效制動，此時電磁增壓機構不工作，駕駛員踩下制動踏板推動主缸前腔活塞14前移，使主缸前腔產生液壓力，并通過右前增壓閥37和左后增壓閥38流入汽車右前輪缸45與汽車左后輪缸46，使制動系統實現部分制動功能。該過程中主缸中間腔無法從電磁機構補液，隨著主缸前腔活塞14的前移主缸中間腔產生真空度促使單向閥47打開，制動液從油杯三腔流入主缸中間腔對其補液。

5.踏板感覺模擬：當制動系統電子控制單元給導線10通電后，助力液壓缸內部的高壓制動液可通過調壓閥33流入主缸中間腔，此時系統可根據四個輪缸的壓力需要來控制調壓閥33的輸入pwm信號，改變調壓閥33的閥口開度即可控制主缸中間腔內部壓力值，更直白的說，可通過控制調壓閥33來調節主缸中間腔的助力液壓值，來實現駕駛員的不同腳感。通過該分析可知，本專利所述的電控液壓助力制動主缸可與再生制動系統相結合。

6.壓力的精確調節：本專利所述的電控液壓助力制動主缸采用電磁力來間接為線控制動系統助力，由電磁閥工作原理可知，電磁力可根據電流的大小而線性變化，故可通過控制電流的大小來較好的控制系統的壓力，控制精度較高且響應時間較快。

7.制動防抱死系統(abs)：參閱圖16，增壓：駕駛員踩下制動踏板，圖中電磁閥均不通電，各個電磁閥均處于初始狀態，液壓前腔內部的高壓液分別通過左前增壓閥35及右后增壓閥36流入汽車左前輪缸43和汽車右后輪缸44，同時液壓前腔內部的高壓液通過調壓閥33流入主缸中間腔產生液壓力與駕駛員的踏板力一起推動主缸前腔活塞14向前移動，使主缸前腔的高壓制動液分別通過右前增壓閥37和左后增壓閥38流入汽車右前輪缸45和汽車左后輪缸46。保壓：當駕駛員踩下制動踏板時，制動系統電子控制單元檢測到某一車輪即將發生抱死，假設汽車左前輪缸43需要保壓，此時電子控制單元控制左前增壓閥35和左前減壓閥39處于關閉狀態，使該輪缸處于保壓狀態，另外三個制動輪缸可繼續增壓。減壓：當制動制動電子控制單元檢測到某個車輪發生抱死時，則需對該車輪的制動輪缸進行泄壓，例如，汽車左后輪缸46需要泄壓時，其余三個輪缸繼續增壓，則左后增壓閥38通電關閉，其余三個增壓閥斷電開啟，左后減壓閥42通電開啟，其余三個減壓閥斷電關閉，實現汽車左前輪缸46減壓的同時，其他三個制動輪缸增壓；

值得注意的是，該制動系統可實現每個制動輪缸的單獨增壓、減壓或保壓，即制動系統中四個通道增壓、減壓和保壓可能同時存在，不需分時調節。

8.牽引力控制系統(tcs)：tcs控制與abs控制的主要區別是，駕駛員是否踩制動踏板，在執行tcs控制時，駕駛員不踩制動踏板，故增壓、保壓、減壓過程中作用在主缸前腔活塞14后端面的力僅為主缸中間腔的液壓力。至于整個線控制動系統中增壓、保壓、減壓工況時的動作是一致的。值得注意的是，該電控液壓助力制動主缸所在的線控液壓制動系統在tcs功能下，踏板不發生移動。

9.車身電子穩定系統(esp)：該線控制動系統的esp控制的增壓、減壓和保壓原理與tcs控制完全一致，二者僅在控制策略上有所不同。