一种电控液压助力制动主缸的制作方法

本发明属于汽车线控制动技术领域，涉及一种电控液压助力制动主缸，更确切地说，本发明涉及一种采用电磁结构的多腔新型制动主缸来替代传统真空助力器制动主缸。

背景技术：

总结世界范围内各制动厂家及国内外学者的专利可发现，制动系统的创新主要在于系统能量来源的创新。由于整个制动系统在无外界能源支持的情况下，仅凭驾驶员踩踏板的制动力很难满足制动系统所要求的制动力，故而需要为制动系统提供制动能量源，最常见的为制动主缸附加真空助力器，借助发动机的真空度为制动系统助力，由于其结构简单、性能稳定等多种好处使其称霸制动系统行业多年。随着新能源汽车和智能汽车的发展对汽车制动系统提出了新的要求：减小、取消对发动机真空度的依赖；所以需要为制动系统寻找新的能量源，此时较多的专利想到了利用电机作为能量源，分析国内外专利，电机作为能量源的助力形式主要有4种：(1)电机直接助力推杆；(2)采用双主缸，电机等助力部件直接助力副主缸；(3)利用电机泵对主缸进行液压助力；(4)利用电机泵为高压蓄能器充液，通过高压蓄能器间接为制动系统提供制动力。

电机直接助力推杆的新型制动系统包括博世公司取消传统制动系统的真空助力器采用电机直接助力推杆的新型制动系统“ibooster”采用电机带动二级齿轮装置给主缸助力；中国专利公布号为cn103010199a，公布日为2013年4月3日，发明名称为“一种汽车线控制动系统”，申请人为清华大学，该专利采用电机带动丝杠为制动主缸助力；中国专利公布号为cn102795219a，公布日为2012年11月28日，发明名称为“电机助力式集成汽车制动系统”，申请人为浙江亚太机电股份有限公司，该专利采用电机带动滚珠丝杠为制动主缸助力。分析上述专利采用电机直接助力推杆形式的制动系统，由于电机响应较慢，故其快速建压效果不好，其次电机运转会给制动系统带来较大噪声，降低制动品质。

双主缸，电机等助力部件直接助力副主缸的新型制动系统包括欧洲专利公布号为ep1970271b1，公布日为2011年10月12日，发明名称为“brakesystem”，申请人为hondamotorco，该专利采用双主缸制动系统，通过电机带动涡轮，涡轮带动丝杠为副主缸助力。中国专利公布号为cn104943672a，公布日为2015年9月30日，发明名称为“一种具有双液压缸四轮失效备份的液压制动系统及方法”，申请人为吉林大学，以及中国专利公布号为cn104512395a，公布日为2015年4月15日，发明名称为“车辆用制动系统”，申请人为本田技研工业株式会社；上述两个专利采用双主缸制动系统，通过电机带动涡轮，涡轮带动丝杠为副主缸助力。分析上述专利采用双主缸，电机等助力部件直接助力副主缸形式的制动系统，由于采用了两个主缸结构和重量都较大，且电机噪声亦较大。

利用电机泵对主缸进行液压助力的新型制动系统包括中国专利公布号为cn103303281a，公布日为2013年9月18日，发明名称为“集成线控制动系统”，申请人为浙江万向精工有限公司，该专利采用电机带动泵为主缸前腔充制动液；中国专利公布号为cn102582601a，公布日为2012年7月18日，发明名称为“采用一体式制动主缸总成的电液复合制动系统”，申请人为同济大学，该专利采用电机泵为三腔充液完成制动过程的助力；分析上述专利采用电机泵对主缸进行液压助力的新型制动系统，由于存在电机泵等助力零部件，致使系统存在结构复杂，响应慢、且噪声大问题。

综上所述，研究一种不依赖发动机真空度及电机的制动助力形式，且能实现制动系统主动建压快速、压力调节精确、踏板力全解耦、降低振动噪声、失效保护功能，具有现实意义。

技术实现要素：

本发明为了解决现有制动系统助力形式多依赖发动机真空度或电机作为能量源，造成制动系统无法实现制动能量回收、结构复杂、振动噪声大、主动建压不够快速、压力调节不够精确、驾驶员踏板力得不到很好的利用的问题，提出了一种电控液压助力制动主缸，该新型主缸采用电磁力作为能量源通过新型三腔制动主缸进行制动助力，使得其所在的制动系统具有主动建压快速、压力调节精确、振动噪声低、失效保护、驾驶员踏板力充分利用的功能，且其结构简单集成度高，能为驾驶员提供理想的踏板感觉。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：

一种电控液压助力制动主缸，其特征在于，包括电磁增压机构和三腔主缸机构，电磁增压机构包括一个圆柱筒状的助力液压缸体，助力液压缸体两端开口且前端由一个圆盘形的助力液压缸端盖盖合、后端由一个圆盘形的连接端盖盖合，助力液压缸体的内腔由一个液压缸体分隔板分隔成一个液压前腔和一个电磁后腔，液压缸体分隔板中心处有与液压前腔和电磁后腔连通的液压缸体分隔板通孔，助力液压缸端盖的盘面上有多个沿盘面圆周均匀分布的与液压前腔连通的液压缸端盖通孔，助力液压缸体液压前腔前端开口处内壁的环槽中装有凸出于液压前腔内壁的橡胶挡块，液压前腔中并且位于橡胶挡块和液压缸体分隔板之间设置有可沿助力液压缸体轴向移动的助力液压缸活塞，助力液压缸活塞后端面安装有助力液压缸活塞杆，助力液压缸活塞的外圆柱面有环形槽，环形槽内装有活塞密封圈，助力液压缸体上开有一个将液压前腔和助力液压缸体外部相连通的助力液压缸进油口；电磁后腔中设置有一个电磁体套筒，电磁体套筒内部有圆柱形空腔，电磁体套筒外壁缠绕有导线，电磁体套筒内部圆柱形空腔前端有圆柱状的动电磁铁，电磁体套筒内部圆柱形空腔后端有圆柱状的固定电磁铁，固定电磁铁的后端与连接端盖通过螺纹压紧固定在一起，动电磁铁与固定电磁铁在助力液压缸体轴向上的宽度之和为电磁体套筒在助力液压缸体轴向上的宽度的十分之一至五分之一，动电磁铁可在电磁体套筒内沿轴向前后移动，固定电磁铁后端与连接端盖固定连接，助力液压缸活塞杆的后端穿过液压缸体分隔板中心处的通孔伸入电磁后腔并与动电磁铁前端连接，液压前腔中位于助力液压缸活塞后端面和液压缸体分隔板之间充满有制动液，助力液压缸活塞后端面和液压缸体分隔板之间有助力液压缸回位弹簧套装在助力液压缸活塞杆上，液压缸体分隔板中心处的液压缸体分隔板通孔与助力液压缸活塞杆的外圆柱面之间设置有活塞杆密封圈，助力液压缸体的电磁后腔的外壁上开有一个与电磁后腔连通的导线出口，导线缠绕在电磁体套筒上以后，导线的两个导线连接端通过导线出口穿出电磁后腔，助力液压缸体的液压前腔的外壁上靠近液压缸体分隔板的位置有一个助力液压缸出油口；

三腔主缸机构包括一个主缸缸体，主缸缸体为一个阶梯轴状的两端开口的套筒，主缸缸体前端通过螺纹连接固定在助力液压缸体后端连接端盖的后端面上，主缸缸体后端通过一个主缸端盖盖合，主缸端盖中心处有主缸端盖通孔，主缸缸体的内壁在阶梯轴轴肩前方形成主缸前腔，主缸缸体的内壁在阶梯轴轴肩后方的空腔中由一个主缸缸体分隔板从前至后分隔成主缸中间腔和主缸后腔，主缸缸体分隔板中心处有连通主缸中间腔和主缸后腔的主缸缸体分隔板通孔，主缸前腔中有主缸前腔活塞，主缸前腔活塞的前端面和连接端盖的后端面之间有主缸回位弹簧，主缸前腔活塞后端面连接有主缸活塞杆，主缸推杆的前端依次穿过主缸端盖通孔和主缸缸体分隔板通孔后与主缸活塞杆的后端面相接触，主缸缸体分隔板通孔与主缸推杆的外圆柱面之间设置有主缸后腔密封圈，主缸前腔的外壁上有一个位于主缸前腔前端的主缸前腔下端口和一个位于主缸前腔后端的主缸前腔上端口，主缸中间腔前端外壁上有一个主缸中间腔上端口和一个主缸中间腔下端口，主缸推杆的后端从主缸缸体分隔板通孔内穿出再穿过主缸端盖的中心通孔后与制动踏板连接，主缸推杆上位于制动踏板前方安装有用于测量踩踏和松开制动踏板时主缸推杆在轴向上的位移的位移传感器；

在驾驶员未踩制动踏板的非制动工况下，即助力液压缸活塞处在初始位置时，助力液压缸进油口在助力液压缸体的轴向上位于助力液压缸活塞后端面后方0.5mm处，液压缸进油口与橡胶挡块的后端面在助力液压缸体的轴向上的距离为助力液压缸活塞在助力液压缸体的轴向上的宽度的1.1倍；驾驶员踩下制动踏板后，助力液压缸活塞在电磁力的作用下向后移动的过程中，助力液压缸活塞的外圆柱面始终能够遮盖助力液压缸进油口；

在驾驶员未踩制动踏板的非制动工况下，主缸前腔活塞被主缸回位弹簧压紧在主缸前腔底面上，此时主缸前腔活塞的前端面与主缸前腔上端口距离为0.5mm，主缸前腔制动液可通过主缸前腔上端口在主缸前腔和油杯之间流动；驾驶员踩下制动踏板后，主缸前腔活塞在电磁力的作用下向前移动的过程中，主缸前腔活塞的外圆柱面始终能够遮盖主缸前腔上端口，

进一步的技术方案包括：

电控液压助力制动主缸与汽车的制动系统的各部件的连接关系为：液压缸进油口与三腔式的油杯的一腔相连、主缸前腔上端口与油杯的二腔相连，主缸中间腔上端口通过单向阀与油杯的油杯三腔相连，助力液压缸出油口分别与汽车左前轮的左前增压阀的进油口、汽车右后轮的右后增压阀的进油口以及调压阀的进油口相连，主缸前腔下端口分别与汽车右前轮的右前增压阀的进油口和汽车左后轮的左后增压阀的进油口相连，主缸中间腔下端口与调压阀的出油口相连，汽车左前轮缸分别与左前增压阀的出油口和左前减压阀的进油口相连，汽车右后轮缸分别与右后增压阀的出油口和右后减压阀的进油口相连，汽车右前轮缸与右前增压阀的出油口和右前减压阀的进油口相连，汽车左后轮缸与左后增压阀的出油口和左后减压阀的进油口相连，左前减压阀的出油口、右后减压阀的出油口、右前减压阀的出油口和左后减压阀的出油口均与油杯的油杯三腔相连，导线的两个导线连接端与电子控制单元的电流输出端连接。

导线出口与助力液压缸进油口在助力液压缸体的圆柱面上的角度差为0度。

助力液压缸出油口与助力液压缸进油口在助力液压缸体的圆柱面上的角度差为180度。

主缸前腔上端口与主缸前腔下端口在助力液压缸体的圆柱面上的角度差为180度。

主缸中间腔上端口与主缸前腔上端口沿主缸缸体圆周方向的角度差为0度，主缸中间腔下端口与主缸前腔上端口沿主缸缸体圆周方向的角度差为180度，主缸中间腔上端口和主缸中间腔下端口在主缸缸体轴向上距离为0。

主缸推杆前端通过一个主缸推杆端头与主缸活塞杆后端面接触，主缸推杆端头的外径等于主缸活塞杆的直径，主缸推杆端头后端有凹槽，凹槽内有内螺纹，主缸推杆前端有外螺纹，主缸推杆前端与主缸推杆端头后端螺纹连接，主缸推杆端头前端面与主缸活塞杆后端面接触。

助力液压缸体后端与连接端盖之间有液压缸拧紧垫片。

主缸中间腔上端口、主缸中间腔下端口、主缸前腔上端口和主缸前腔下端口的孔径均相同。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

1.本发明所述的一种电控液压助力制动主缸相较于传统带真空助力器的制动主缸，其取消了对发动机真空度的依赖，可应用于电动汽车及再生制动系统。

2.本发明所述的一种电控液压助力制动主缸相较于传统制动系统取消了真空助力器，相较于新型全解耦线控制动系统取消了踏板感觉模拟器、电机泵等零件，故可使制动系统结构更加紧凑、简单，发生故障概率更低。

3.本发明所述的一种电控液压助力制动主缸相较于新型全解耦线控制动系统取消了电机泵，即消除了噪声源，可从根本上解决制动系统噪声问题。

4.本发明所述的一种电控液压助力制动主缸相较于新型全解耦线控制动系统取消了踏板感觉模拟器，可通过内部电磁力控制实现踏板感觉且不浪费驾驶员踩踏板产生的制动力。

5.本发明所述的一种电控液压助力制动主缸在系统断电时，仍可通过驾驶员踩踏板产生制动压力，提高系统安全性。

6.本发明所述的一种电控液压助力制动主缸可实现制动系统的主动制动，即在驾驶员不踩制动踏板的情况下通过电磁部分产生系统所需的制动压力，且不会带动制动踏板运动。

7.本发明所述的一种电控液压助力制动主缸采用电磁力作为助力能量源，可通过控制电流达到电磁力的线控控制，进而使助力液压缸内压力的可控性更好，响应速度更快。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1是本发明所述的一种电控液压助力制动主缸的主视图的剖视图；

图2是本发明所述的一种电控液压助力制动主缸的电磁增压机构主视图的剖视图；

图3是本发明所述的一种电控液压助力制动主缸电磁增压机构中的液压部分主视图的剖视图；

图4是本发明所述的电磁增压机构液压缸端盖主视图的剖视图；

图5是本发明所述的电磁增压机构液压缸端盖右视图；

图6是本发明所述的电磁增压机构液压缸体主视图的剖视图；

图7是本发明所述的电磁增压机构液压缸体左视图；

图8是本发明所述的一种电控液压助力制动主缸电磁增压机构中的电磁部分主视图的剖视图；

图9是本发明所述的电磁增压机构电磁体套筒主视图的剖视图；

图10是本发明所述的电磁增压机构电磁体套筒左视图；

图11是本发明所述的电磁增压机构连接端盖主视图的剖视图；

图12是本发明所述的电磁增压机构连接端盖左视图；

图13是本发明所述的一种电控液压助力制动主缸三腔主缸机构主视图的剖视图；

图14是本发明所述的三腔主缸机构中三腔主缸缸体主视图的剖视图；

图15是本发明所述的三腔主缸机构中三腔主缸缸体左视图；

图16是本发明所述的一种电控液压助力制动主缸所应用于的线控液压制动系统；

图中：1.助力液压缸端盖，2.助力液压缸体，3.橡胶挡块，4.活塞密封圈，5.助力液压缸回位弹簧，6.助力液压缸活塞杆，7.活塞杆密封圈，8.动电磁铁，9.电磁体套筒，10.导线，11.导线出口，12.主缸回位弹簧，13.主缸缸体，14.主缸前腔活塞，15.主缸活塞杆，16.主缸推杆，17.主缸端盖，18.制动踏板，19.踏板行程传感器，20.主缸后腔密封圈，21.主缸推杆端头，22.主缸中间腔上端口，23.主缸中间腔下端口，24.主缸前腔上端口，25.主缸前腔下端口，26.拧紧垫片，27.连接端盖，28.固定电磁铁，29.助力液压缸出油口，30.助力液压缸进油口，31.助力液压缸活塞；32.油杯；33.调压阀；34.电控液压助力制动主缸；35.左前增压阀；36.右后增压阀；37.右前增压阀；38.左后增压阀；39.左前减压阀；40.右后减压阀；41.右前减压阀；42.左后减压阀；43.汽车左前轮缸；44.汽车右后轮缸；45.汽车右前轮缸；46.汽车左后轮缸；47.单向阀；

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述：

参阅图1，本发明所述的一种电控液压助力制动主缸由电磁增压机构和三腔主缸机构组成。

参阅图2，所述的电磁增压机构由液压部分和电磁部分组成。

电磁增压机构的液压部分结构为：

参阅图3，所述的电磁增压机构的液压部分由助力液压缸端盖1、助力液压缸体2、橡胶挡块3、活塞密封圈4、助力液压缸回位弹簧5、助力液压缸活塞杆6、活塞杆密封圈7、助力液压缸活塞31组成。其主要作用是产生相应轮缸所需液压力，并通过调压阀33为主缸助力；

参阅图4、图5，助力液压缸端盖1为圆盘类零件，其右端加工有向后开口的圆盘，盘面上加工有八个沿圆周均布的圆形透气通孔，即液压缸端盖通孔，圆盘开口内壁处有内螺纹。

参阅图6、图7，助力液压缸体2为两端开口的圆柱筒状类零件，助力液压缸体2的圆柱形空腔中部有液压缸体分隔板将其分成液压前腔和电磁后腔，液压缸体分隔板中心处有连通液压前腔和电磁后腔的液压缸体分隔板通孔，液压缸体分隔板通孔内壁上有一个环槽，环槽内放置有活塞杆密封圈7，液压前腔开口处内壁上有一个环槽，环槽内放置有橡胶挡块3，液压前腔开口处外壁上加工有外螺纹，电磁后腔开口处内壁上加工有内螺纹。液压前腔中部缸壁上有使助力液压缸体2内部制动液与油杯内制动液进行交流的助力液压缸进油口30，液压缸进油口30与橡胶挡块3的后端面在助力液压缸体2的轴向上的距离为助力液压缸活塞31在助力液压缸体2的轴向上的宽度的1.1倍。液压前腔靠近液压缸体分隔板处的缸壁上有助力液压缸出油口29，助力液压缸出油口29与助力液压缸进油口30在助力液压缸体2的圆柱面上的角度差为180度，助力液压缸出油口29主要作用为使助力液压缸体2内部的高压制动液可以流入相应制动轮缸及为主缸助力。电磁后腔中部缸壁上有使电磁线圈的导线与外部连接的导线出口11，导线出口11与助力液压缸进油口30在助力液压缸体2的圆柱面上的角度差为0度。

橡胶挡块3、活塞密封圈4和活塞杆密封圈7均为橡胶材质，其中橡胶挡块3的主要作用是防止助力液压缸活塞31运动幅度过大撞击助力液压缸端盖1产生振动噪声；活塞密封圈4和活塞杆密封圈7的主要作用是密封助力液压缸内部的高压制动液；助力液压缸回位弹簧5的主要作用是当撤销或减弱电磁力后，推动助力液压缸活塞31向左移动回到初始的位置。

助力液压缸活塞杆6为轴类零件，其两端分别加工有相同外螺纹。助力液压缸活塞31为圆盘类零件，其外圆柱面上有放置活塞密封圈4的环槽，其后端加工有同心盲孔，盲孔内壁有与助力液压缸活塞杆6前端外螺纹相连的内螺纹。

所述的助力液压缸体2两端开口且前端由助力液压缸端盖1盖合，助力液压缸体2液压前腔前端开口处内壁的环槽中装有凸出于液压前腔内壁的橡胶挡块3，液压前腔中并且位于橡胶挡块3和液压缸体分隔板之间设置有可沿助力液压缸体2轴向移动的助力液压缸活塞31，助力液压缸活塞31后端面安装有助力液压缸活塞杆6，助力液压缸活塞31的外圆柱面有环形槽，环形槽内装有活塞密封圈4，助力液压缸活塞杆6后端穿过助力液压缸体2中部的液压缸体分隔板与电磁部分中的动磁铁8的前端连接，助力液压缸活塞31后端面与助力液压缸体2中部的液压缸体分隔板之间有助力液压缸回位弹簧5套在助力液压缸活塞杆6上；液压前腔中，助力液压缸活塞31的后端面与液压缸体分隔板之间构成的空腔中有制动液；

在驾驶员未踩制动踏板的非制动工况下，即助力液压缸活塞31处在初始位置时，助力液压缸进油口30在助力液压缸体2的轴向上位于助力液压缸活塞31后端面后方0.5mm处，液压缸进油口30与橡胶挡块3的后端面在助力液压缸体2的轴向上的距离为助力液压缸活塞31在助力液压缸体2的轴向上的宽度的1.1倍；驾驶员踩下制动踏板后，助力液压缸活塞31在电磁力的作用下向后移动的过程中，助力液压缸活塞31的外圆柱面始终能够遮盖助力液压缸进油口30；驾驶员将制动踏板踩到底的极限制动工况下，助力液压缸活塞31的外圆柱面仍可遮盖助力液压缸进油口30。助力液压缸体2上有与助力液压缸进油口30在助力液压缸体2的圆柱面上角度差为180度的助力液压缸出油口29，助力液压缸出油口29通过制动管路及电磁阀与轮缸和主缸相连，制动液可通过助力液压缸出油口29在助力液压缸体2的液压前腔与轮缸和主缸之间流动，助力液压缸体2的液压缸体分隔板中心处的液压缸体分隔板通孔与助力液压缸活塞杆6的外圆柱面之间设置有活塞杆密封圈7。

装配关系：将活塞密封圈4塞入助力液压缸活塞31外圆柱面上的环槽内，使其贴合完好，表面无凸起。将助力液压缸活塞杆6前端通过螺纹配合拧入助力液压缸活塞31后端螺纹孔内，组成助力液压缸活塞。将助力液压缸回位弹簧5从助力液压缸活塞杆6的后端套入助力液压缸活塞底部使之成为活塞体；将活塞杆密封圈7塞入助力液压缸体2的分隔板中心通孔内壁环槽内，使其贴合完好，表面无凸起，并将装配好的活塞体从助力液压缸体2前端插入，使助力液压缸活塞杆6从助力液压缸体2中间分隔板的通孔内伸出，同时保证助力液压缸活塞31与助力液压缸体2的液压前腔内壁接触。将橡胶挡块3塞入助力液压缸体2液压前腔开口处的环形槽内，再将助力液压缸端盖1盖合到助力液压缸体2的前端面上，二者通过螺纹配合。至此电磁增压机构的液压部分装配完毕。

电磁增压机构的电磁部分结构为：

参阅图8，所述的电磁增压机构的电磁部分由动电磁铁8、电磁体套筒9、导线10、拧紧垫片26、连接端盖27、固定电磁铁28组成。

参阅图9、图10，电磁体套筒9为套筒类零件，其外圆柱面分为三段阶梯轴，前端与后端阶梯轴半径相等且大于中间段阶梯轴半径，中间段阶梯轴形成一个环形凹槽用来缠绕导线10。电磁体套筒9的中心加工有同心通孔即为电磁体套筒10内部圆柱形空腔。

动电磁铁8为圆柱类零件，导线10通电后形成电磁场将动电磁铁12磁化，动电磁铁12前端面中心处加工有同心盲孔，盲孔内壁上加工有内螺纹；固定电磁铁28为圆柱类零件，导线10通电后形成电磁场将固定电磁铁28磁化，固定电磁铁28后端面中心处有一个半径小于固定电磁铁28半径的圆柱形的固定轴连接销，固定轴连接销的外圆柱面上加工有外螺纹；导线10为铜芯导线。拧紧垫片26为铜制垫片，其主要作用是保证电磁增压机构的液压部分与电磁部分能紧固在一起。

参阅图11、图12，连接端盖27为圆盘类零件，其前端有同心圆台，圆台中心同心盲孔，盲孔内壁加工有内螺纹。连接端盖27后端为开口圆盘，该圆盘内径与前端圆台外径相等，圆盘内壁加工有内螺纹。

所述的助力液压缸体2的后端通过连接端盖27盖合，助力液压缸体2后端与连接端盖27之间有液压缸拧紧垫片26，助力液压缸体2的电磁后腔中设置有电磁体套筒9，电磁体套筒9内部有圆柱形空腔，电磁体套筒9外壁凹槽内缠绕有导线10，缠绕匝数为400到600匝，电磁体套筒9内部圆柱形空腔的前端有圆柱状的动电磁铁8，电磁体套筒10内部圆柱形空腔的后端有圆柱状的固定电磁铁28，动电磁铁8与固定电磁铁28在助力液压缸体2轴向上的宽度之和为电磁体套筒9在助力液压缸体2轴向上的宽度的十分之一至五分之一，动电磁铁8可在电磁体套筒9内轴向移动，助力液压缸活塞杆6后端穿过助力液压缸体2中部的液压缸体分隔板通孔与电磁后腔中的动磁铁8前端螺纹连接，固定电磁铁28后端与连接端盖27通过螺纹压紧固定在一起，导线10缠绕在电磁体套筒9上以后，导线10的两个导线连接端通过助力液压缸体2的电磁后腔内壁上的导线出口11穿出并与液压控制单元的电流输出端连接。

装配关系：将动电磁铁8放入助力液压缸体2后端的电磁后腔中，并通过螺纹内螺纹与助力液压缸活塞杆6相连接。将导线10缠绕在电磁体套筒9的中间轴外表面上，再将电磁体套筒9的内部圆柱形空腔内壁上涂抹润滑脂后插入助力液压缸体2后端的电磁后腔底部，此时电磁体套筒9的前后阶梯轴外圆柱面与助力液压缸体2电磁后腔内圆柱面紧密配合，使其径向定位。电磁铁8位于电磁体套筒9的内部圆柱形空腔内，导线10的两个导线连接端从助力液压缸体2电磁后腔内壁上的导线出口11中穿出。将固定电磁铁28拧入连接端盖27前端圆台盲孔内，二者通过螺纹配合。将拧紧垫片26从连接端盖27的前端套入其圆台底部。拧紧垫片26、连接端盖27和固定电磁铁28组成电磁固定件，最后将该电磁固定件从上述装配好的助力液压缸体2的后端盖合，使得连接端盖27的前端圆台外螺纹与助力液压缸体2电磁后腔内壁上的内螺纹相配合。同时，该过程中将固定电磁铁28插入电磁体套筒9内部圆柱形空腔内，最后要保证连接端盖27的中心圆台将电磁体套筒9压紧在助力液压缸体2电磁后腔底部，使之轴向定位。至此所述的电磁增压机构装配完毕！

三腔主缸机构结构为：

参阅图13，所述的三腔主缸机构由主缸回位弹簧12、主缸缸体13、主缸前腔活塞14、主缸活塞杆15、主缸推杆16、主缸端盖17、制动踏板18、踏板行程传感器19、主缸后腔密封圈20和主缸推杆端头21组成。

参阅图14、图15，主缸缸体13为套筒类零件，主缸缸体13内部为阶梯形圆柱空腔，由阶梯轴轴肩划分为阶梯前腔和阶梯后腔，阶梯前腔直径大于阶梯后腔直径，阶梯前腔即为主缸前腔，阶梯后腔中部由主缸缸体分隔板从前至后分隔成主缸中间腔和主缸后腔；主缸缸体分隔板中心处有连通主缸中间腔和主缸后腔的主缸缸体分隔板通孔，主缸缸体分隔板通孔内壁有环槽，环槽内放置有主缸后腔密封圈20，主缸前腔开口处外壁上有外螺纹，主缸缸体13的主缸前腔圆柱面上有两个沿圆周角度差为180度、分别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。主缸中间腔前端圆柱面上有与主缸前腔上端口24沿圆周方向角度差为0度的主缸中间腔上端口22和与主缸前腔上端口24沿圆周方向角度差为180度的主缸中间腔下端口23，主缸中间腔上端口22和主缸中间腔下端口23在轴向上距离为0，主缸中间腔上端口22、主缸中间腔下端口23、主缸前腔上端口24、主缸前腔下端口25孔径相同。主缸缸体13的外圆柱面为两段阶梯轴，前段轴径大于后段轴径，主缸缸体13的后端外圆柱面上有外螺纹。

主缸前腔活塞14为圆盘类零件，其后端面加工有同心盲孔，盲孔内壁加工有内螺纹；主缸活塞杆15为等径轴类零件，其前端外圆柱面上加工有外螺纹；主缸推杆16为等径轴类零件，其前端外圆柱面上加工有外螺纹；主缸端盖17为圆盘类零件，其前端加工有同心圆盘，圆盘开口内壁上加工有内螺纹，圆盘底部加工有同心通孔。主缸推杆端头21为套筒类零件，其直径应等于主缸活塞杆15的直径，其后端面加工有同心盲孔，盲孔内壁上加工有内螺纹；

所述的主缸缸体13的主缸前腔内有主缸回位弹簧12和主缸前腔活塞14，主缸回位弹簧12的前端抵靠在连接端盖27的后端面上，主缸回位弹簧12的后端抵靠在主缸前腔活塞14的前端面上。在驾驶员未踩制动踏板的非制动工况下，主缸前腔活塞14被主缸回位弹簧12压紧在主缸前腔底面上，此时主缸前腔活塞14的前端面与主缸前腔上端口24距离为0.5mm，主缸前腔制动液可通过主缸前腔上端口24在主缸前腔和油杯之间流动；驾驶员踩下制动踏板后，主缸前腔活塞14在电磁力的作用下向前移动的过程中，主缸前腔活塞14的外圆柱面始终能够遮盖主缸前腔上端口24，驾驶员将制动踏板踩到底的极限制动工况下，主缸前腔活塞14的外圆柱面仍可遮盖主缸前腔上端口24。主缸活塞杆15的前端与主缸前腔活塞14的后端螺纹孔连接，主缸后腔密封圈20位于主缸缸体13主缸缸体分隔板通孔内壁上的环槽内。主缸推杆16的前端与主缸推杆端头21螺纹连接。主缸活塞杆15与主缸推杆端头21直径相同，主缸活塞杆15后端面与主缸推杆端头21前端面相接触，二者之间不存在固定连接，主缸推杆端头21的后端面与主缸缸体13的主缸缸体分隔板前端面相接触。主缸推杆16的后端从主缸缸体13的主缸缸体分隔板通孔内穿出再次穿过主缸端盖17的中心通孔，主缸推杆16的后端与制动踏板18连接。主缸缸体13的主缸后腔由主缸端盖17盖合。所述的踏板行程传感器19安装在主缸推杆16上，其输出端与电子控制单元的输入端连接，踏板行程传感器19用来检测驾驶员踩踏和松开制动踏板18时主缸推杆16的在轴向上位移。

装配关系：将主缸后腔密封圈20塞入主缸缸体13主缸缸体分隔板通孔内壁的环槽内，使其贴合完好，表面无凸起。将主缸推杆16的左端拧入主缸推杆端头21的右端盲孔内，二者通过螺纹配合。将装配好的主缸推杆从主缸缸体13前端插入经主缸缸体分隔板通孔穿出，此时确保主缸推杆16的外圆柱面与主缸缸体13的主缸缸体分隔板通孔内壁紧密接触。主缸推杆端头21的后端面与主缸缸体13的主缸缸体分隔板前端面相接触。将主缸活塞杆15的螺纹端拧入主缸前腔活塞14的后端面盲孔内，二者通过螺纹配合组成主缸前腔活塞，将装配好的主缸前腔活塞从主缸缸体13前端插入，使得主缸活塞杆15在主缸缸体13的主缸中间腔内，此时确保主缸前腔活塞14的后端面靠在主缸前腔后端轴肩上，主缸前腔活塞14外圆柱面与主缸缸体13的活塞前腔内壁紧密接触。将主缸端盖17从主缸推杆16的后端套入并通过螺纹与主缸缸体13的后端相连接。将制动踏板18与主缸推杆16的后端相连接。再将踏板行程传感器19安装在主缸推杆16上，最后将主缸回位弹簧12放入主缸前腔内。至此三腔主缸机构装配完毕！

将装配好的三腔主缸机构的前端与装配好的电磁增压机构的后端通过螺纹紧固在一起，确保安装完毕后主缸缸体13的圆柱面上的主缸前腔上端口24与助力液压缸体2的圆柱面上的助力液压缸进油口30沿圆周方向角度差为0度。至此电控液压助力制动主缸装配完毕！

电控液压助力制动主缸所在的线控制动系统结构：

参阅图16，液压缸进油口30与三腔式的油杯32的一腔相连、主缸前腔上端口24与油杯32的二腔相连，主缸中间腔上端口22通过单向阀47与油杯32的油杯三腔相连，助力液压缸出油口29分别与汽车左前轮的左前增压阀35的进油口、汽车右后轮的右后增压阀36的进油口以及调压阀33的进油口相连，主缸前腔下端口25分别与汽车右前轮的右前增压阀37的进油口和汽车左后轮的左后增压阀38的进油口相连，主缸中间腔下端口23与调压阀33的出油口相连，汽车左前轮缸43分别与左前增压阀35的出油口和左前减压阀39的进油口相连，汽车右后轮缸44分别与右后增压阀36的出油口和右后减压阀40的进油口相连，汽车右前轮缸45与右前增压阀37的出油口和右前减压阀41的进油口相连，汽车左后轮缸46与左后增压阀38的出油口和左后减压阀42的进油口相连，左前减压阀39的出油口、右后减压阀40的出油口、右前减压阀41的出油口和左后减压阀42的出油口均与油杯32的油杯三腔相连，导线10的两个导线连接端与电子控制单元的电流输出端连接。

所述油杯32为三腔式油杯，其内部由隔板将油杯分为三个储油腔，从前到后为油杯一腔、二腔和三腔，相对于传统一个腔的油杯，此三腔油杯可保证当某个腔所在制动回路漏油时，不会对其他回路产生影响。例如，当汽车左前轮缸43所在回路漏油时，电磁助力部分不起作用，油杯32一腔内部制动液在漏油处泄露，当不会对油杯32第二腔和第三腔的制动液产生影响，故此时驾驶员踩制动踏板主缸部分仍可正常工作，即汽车右前轮缸45和汽车左后轮缸46所在回路仍可正常工作。

线控制动系统中线性阀33为常开型pwm控制的线性阀。左前增压阀35、右后增压阀36、右前增压阀37和左后增压阀38为常开型高速开关电磁阀。左前减压阀39、右后减压阀40、右前减压阀41和左后减压阀42为常闭型高速开关电磁阀。

一种电控液压助力制动主缸的工作原理

1.常规制动情况：当驾驶员踩下制动踏板时，根据踏板行程传感器，得到踏板位移信号，并将该信号传给制动系统电子控制单元，通过电子控制单元计算出踏板速度和加速度，并识别出驾驶员驾驶意图，计算得到任意时刻四个轮缸的目标压力。系统电子控制单元为线圈导线通电，此时通电线圈产生电磁场将动电磁铁8和固定电磁铁28磁化，使二者相近端产生相反磁极，互相吸引。此时动电磁铁8受到固定电磁铁28的电磁吸引力带动助力液压缸活塞杆6和助力液压缸活塞31克服助力液压缸回位弹簧5的弹簧力及助力液压缸内的液压力右移。现对助力液压缸活塞31进行受力分析：

f电磁力＝f弹簧力+p轮缸a活塞

式中：f电磁力—液压缸活塞6受到的电磁吸引力；

f弹簧力—液压缸活塞6受到的回位弹簧力；

p轮缸—轮缸内部的压力，即液压缸内部的压力；

a活塞—液压缸内压力作用在助力液压缸活塞31上的面积；

通过上述公式可知，只要控制流入导线10中电流的大小，即可得到相应的助力液压缸压力。

再对主缸压力进行分析，驾驶员踩下制动踏板后通过主缸活塞杆15、主缸推杆16和主缸推杆端头21推动主缸前腔活塞14克服主缸回位弹簧12的弹簧力及主缸前腔内的液压力前移。在给导线10通电后，由于主缸中间腔下端口23与助力液压缸出油口29通过调压阀33相连通，故而助力液压缸内部的高压液可通过调压阀33流入主缸中间腔，产生压力作用在主缸前腔活塞14的后端面为驾驶员助力，现对主缸前腔活塞14进行受力分析：

f推杆力+p2腔a2＝f弹簧力+p1腔a1

式中：f推杆力—驾驶员作用在主缸推杆16上的力；

f弹簧力—主缸回位弹簧12被压缩后产生的弹簧力；

p1腔—主缸前腔内部压强；

p2腔—主缸中间腔内部压强；

a1—主缸前腔活塞14前端面有效面积；

a2—主缸前腔活塞14后端面有效面积；；

通过上述公式可知，只要控制调压阀33的开闭，即可控制从助力液压缸内部流入主缸中间腔的高压液量，从而控制主缸中间腔的压强，为驾驶员提供不同的助力值，使主缸前腔达到预设的目标压力值。

2.主动制动情况：此时驾驶员没有踩制动踏板，但制动系统电子控制单元通过路面识别出汽车处于低附着路面，或通过滑移率判断出汽车即将打滑时，认为此时需要采取制动措施，则制动系统电子控制单元为导线10通以相应的电流，致使助力液压缸内部产生高压制动液，该高压制动液通过调压阀33流入主缸中间腔，推动主缸前腔活塞14克服主缸前腔的弹簧力及液压力带动主缸活塞杆15前移，实现主动制动。此时由于驾驶员未踩踏板，故主缸前腔活塞14前移过程中使主缸活塞杆15与主缸推杆端头21分离，主缸中间腔的高压制动液作用在主缸推杆端头21的后端面，使得主缸推杆端头21与主缸推杆16不会跟随主缸前腔活塞14而发生移动，故而驾驶员不会因为踏板自行移动而产生恐慌。

若在主动制动的情况下，驾驶员突然感知到需要制动，则其踩下制动踏板，由于主缸推杆端头21的前端面面积较小，故而与二腔的压强乘积也不会很大，驾驶员此刻仍可踩动制动踏板，该过程的初始阶段驾驶员克服主缸中间腔内的液压力而运动，当主缸推杆端头21靠到主缸活塞杆15的后端面上时，则驾驶员与主缸中间腔一起推动主缸前腔活塞14向前移动使主缸前腔产生所需的液压力。此时值得注意，在设计时需要保证主缸推杆端头21的直径等于或小于主缸活塞杆15的直径，避免在推杆运行过程中受到主缸中间腔液压力的反作用，造成驾驶员踏板力的浪费。

3.主动快速制动的情况：与主动制动工作原理一本一致，此时制动系统电子控制单元会给导线10通以较大电流，使整个制动主缸快速产生较大的液压力。

4.失效制动：当制动系统突然断电失效时，如需制动则采取失效制动，此时电磁增压机构不工作，驾驶员踩下制动踏板推动主缸前腔活塞14前移，使主缸前腔产生液压力，并通过右前增压阀37和左后增压阀38流入汽车右前轮缸45与汽车左后轮缸46，使制动系统实现部分制动功能。该过程中主缸中间腔无法从电磁机构补液，随着主缸前腔活塞14的前移主缸中间腔产生真空度促使单向阀47打开，制动液从油杯三腔流入主缸中间腔对其补液。

5.踏板感觉模拟：当制动系统电子控制单元给导线10通电后，助力液压缸内部的高压制动液可通过调压阀33流入主缸中间腔，此时系统可根据四个轮缸的压力需要来控制调压阀33的输入pwm信号，改变调压阀33的阀口开度即可控制主缸中间腔内部压力值，更直白的说，可通过控制调压阀33来调节主缸中间腔的助力液压值，来实现驾驶员的不同脚感。通过该分析可知，本专利所述的电控液压助力制动主缸可与再生制动系统相结合。

6.压力的精确调节：本专利所述的电控液压助力制动主缸采用电磁力来间接为线控制动系统助力，由电磁阀工作原理可知，电磁力可根据电流的大小而线性变化，故可通过控制电流的大小来较好的控制系统的压力，控制精度较高且响应时间较快。

7.制动防抱死系统(abs)：参阅图16，增压：驾驶员踩下制动踏板，图中电磁阀均不通电，各个电磁阀均处于初始状态，液压前腔内部的高压液分别通过左前增压阀35及右后增压阀36流入汽车左前轮缸43和汽车右后轮缸44，同时液压前腔内部的高压液通过调压阀33流入主缸中间腔产生液压力与驾驶员的踏板力一起推动主缸前腔活塞14向前移动，使主缸前腔的高压制动液分别通过右前增压阀37和左后增压阀38流入汽车右前轮缸45和汽车左后轮缸46。保压：当驾驶员踩下制动踏板时，制动系统电子控制单元检测到某一车轮即将发生抱死，假设汽车左前轮缸43需要保压，此时电子控制单元控制左前增压阀35和左前减压阀39处于关闭状态，使该轮缸处于保压状态，另外三个制动轮缸可继续增压。减压：当制动制动电子控制单元检测到某个车轮发生抱死时，则需对该车轮的制动轮缸进行泄压，例如，汽车左后轮缸46需要泄压时，其余三个轮缸继续增压，则左后增压阀38通电关闭，其余三个增压阀断电开启，左后减压阀42通电开启，其余三个减压阀断电关闭，实现汽车左前轮缸46减压的同时，其他三个制动轮缸增压；

值得注意的是，该制动系统可实现每个制动轮缸的单独增压、减压或保压，即制动系统中四个通道增压、减压和保压可能同时存在，不需分时调节。

8.牵引力控制系统(tcs)：tcs控制与abs控制的主要区别是，驾驶员是否踩制动踏板，在执行tcs控制时，驾驶员不踩制动踏板，故增压、保压、减压过程中作用在主缸前腔活塞14后端面的力仅为主缸中间腔的液压力。至于整个线控制动系统中增压、保压、减压工况时的动作是一致的。值得注意的是，该电控液压助力制动主缸所在的线控液压制动系统在tcs功能下，踏板不发生移动。

9.车身电子稳定系统(esp)：该线控制动系统的esp控制的增压、减压和保压原理与tcs控制完全一致，二者仅在控制策略上有所不同。